[發明專利]一種硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料及其制備方法與應用在審
| 申請號： | 202110394051.7 | 申請日： | 2021-04-13 |
| 公開（公告）號： | CN113097562A | 公開（公告）日： | 2021-07-09 |
| 發明（設計）人： | 張耀;吳子強;張輝 | 申請（專利權）人： | 無錫新鋰辰能源科技有限公司 |
| 主分類號： | H01M10/0562 | 分類號： | H01M10/0562;H01M10/052 |
| 代理公司： | 南京經緯專利商標代理有限公司 32200 | 代理人： | 曹翠珍 |
| 地址： | 214135 江蘇省無錫市新吳區菱湖*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 氫化 石榴石 氧化物 復合 固態 電解質 材料 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料，其特征在于，為硼氫化鋰和石榴石型氧化物的復合物，所述硼氫化鋰：石榴石型氧化物=1:5~5:1(w/w)，所述硼氫化鋰的晶粒為納米晶。
2.如權利要求1所述的硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料，其特征在于，所述硼氫化鋰：石榴石型氧化物=1:1(w/w)。
3.如權利要求1所述的硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料，其特征在于，所述石榴石型氧化物為Li7La3Zr1Al2O12、Li7La3Zr1Ta2O12、Li7La3Zr1Nb2O12中的一種或多種。
4.如權利要求1所述的硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料，其特征在于，所述硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料的阻抗為20~100 Ω cm2，電導率為10-4 ~ 10-3 Scm-1，電勢窗口為0 ~ 4Vvs. Li/Li+且長循環穩定。
5.權利要求1所述的硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟一：將硼氫化鋰與石榴石型氧化物按照質量比1:5~5:1混合，在惰性氣體保護下進行高能球磨混勻處理，得到混合粉末；
步驟二：將步驟一所得混合粉末裝入氣固反應密閉裝置樣品池中，在高壓氫氣氣氛下進行加熱熔融浸漬處理，得到熔融硼氫化鋰與石榴石型氧化物界面充分接觸的復合固態電解質材料；
步驟三：將步驟二所得復合固態電解質材料冷卻保溫使晶粒充分細化，再急冷至室溫，得到硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料。
6.如權利要求5所述的硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料的制備方法，其特征在于，所述步驟一中高能球磨混勻處理條件為：球料比為(30~50):1，轉速為400~500rpm，球磨時間為3~8 h。
7.如權利要求5所述的硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料的制備方法，其特征在于，所述步驟二中加熱熔融浸漬處理條件為：高壓氫氣氣氛壓力為1~10MPa，溫度為300~400℃，保溫時間為10~15h。
8.如權利要求5所述的硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料的制備方法，其特征在于，所述步驟三中冷卻保溫溫度為110~150℃，所述急冷速度為1~50℃/min。
9.權利要求1所述的硼氫化鋰-石榴石型氧化物復合固態電解質材料在全固態鋰電池中的應用，形成的全電池體系的能量密度為300~400 Wh/kg。
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