[發明專利]一種鋰離子電池用氧化物固態電解質及其制備方法

有效

• 申請號: 202011344211.9
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112467198B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 薛明喆;路萬征;張存滿
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01M10/0525;H01M10/058;C04B35/622;C04B35/48
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 許耀

本發明涉及鋰離子電池技術領域，尤其是涉及一種鋰離子電池用氧化物固態電解質及其制備方法，該固態電解質為鈮元素摻雜的鋰鑭鋯氧陶瓷化合物，化學式為Li_7?xLa₃Zr_2?xNb_xO₁₂(0.4≤x≤0.7)；制備方法按照先后順序和合適時機依次添加含有鋯、鋰、鑭和鈮四種元素的化合物獲得前驅體粉料，采用“兩步煅燒+研磨+多次壓制、碾碎、研磨+篩選+‘素胚’成型+燒結”工藝路線。與現有技術相比，本發明的鋰離子電池用氧化物固態電解質具有高的室溫離子電導率，可滿足用作固態電解質的要求，可直接用于鋰離子電池，也可以用于鋰離子電池用無機?有機復合型電解質。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，尤其是涉及一種鋰離子電池用氧化物固態電解質及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池在能量密度、服役壽命、技術路線、成本等方面展現出了優秀的綜合性能，具有十分廣泛的用途。從應用場合來看，鋰離子電池主要可分為消費類鋰離子電池、動力類鋰離子電池、儲能類鋰離子電池以及特殊用途鋰離子電池。消費類鋰離子電池主要用于手機、相機、筆記本和平板電腦等電子類產品中，動力類鋰離子電池主要用于純電動汽車和混合動力汽車中，儲能類鋰離子電池主要與其他技術配合使用來實現儲能目標，而特殊用途鋰離子電池主要用于無人機、空間飛行器等一些特殊場合。隨著社會的進步和發展，人們越來越希望這些采用鋰離子電池的產品能有更長的續航、更短的充電時間和更安全的體驗。

然而，目前，市場上主流的鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池、NCM三元鋰電池、NCA三元鋰電池等鋰離子電池主要基于易燃的有機電解液體系開發，存在著安全隱患大和能量密度低等問題，已逐漸不能完全滿足相關行業的需求，這嚴重制約了鋰離子電池及相關行業的進一步發展。固態鋰離子電池技術是一種被公認的可有望解決鋰離子電池的安全問題，并大幅度提升電池的能量密度的候選技術。固態電解質作為固態鋰離子電池核心部件，在電池中起到傳導鋰離子和絕緣正負極的作用。對固態電解質的研究一直是鋰離子電池領域的重點工作。