[發(fā)明專利]一種復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210010155.8
• 申請(qǐng)日: 2022-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN114464877B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張耀;吳子強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M10/0562
• 分類號(hào): H01M10/0562;H01M10/0525
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 成立珍

1.一種復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料，其特征在于：所述電解質(zhì)材料具有無定形與異質(zhì)結(jié)混合界面；化學(xué)組成為(xLiBH₄-yLiI)-zBN，其中x、y、z為摩爾比，且1≤x≤3，0≤y≤1，1≤z≤5。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料，其特征在于：所述(xLiBH₄-yLiI)-zBN中，x＝1，y＝0，z＝2或x＝3，y＝1，z＝2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料，其特征在于：所述電解質(zhì)材料的低溫離子電導(dǎo)率為(0.61-4.21)×10^-4Scm^-1；其中，低溫范圍為30-50攝氏度。

4.一種權(quán)利要求1所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將六方氮化硼在惰性氣氛保護(hù)下進(jìn)行高能球磨處理制備含無定形結(jié)構(gòu)的六方氮化硼；

(2)將硼氫化鋰與碘化鋰在惰性氣氛保護(hù)下進(jìn)行高能球磨處理，而后在一定氫壓下進(jìn)行熱處理制備得到xLiBH₄-yLiI固溶體；

(3)將含無定形界面的六方氮化硼與xLiBH₄-yLiI固溶體在惰性氣氛保護(hù)下進(jìn)行高能球磨處理得到(xLiBH₄-yLiI)-zBN混合物；

(4)將步驟(3)高能球磨后的混合物氫壓下進(jìn)行熱處理制備得到含無定形和異質(zhì)結(jié)界面的(xLiBH₄-yLiI)-zBN復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，高能球磨的球料比為(40-45)：1，轉(zhuǎn)速為450-550轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間為5～20小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，高能球磨的球料比為(40-45)：1，轉(zhuǎn)速為500-550轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間為2-5小時(shí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，熱處理的氫壓為2-10兆帕，熱處理溫度為270-300攝氏度，升溫速率為2-10攝氏度/分鐘，保溫時(shí)間為6-12小時(shí)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，高能球磨的球料比為(40-45)：1，轉(zhuǎn)速為400-500轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間為5-10小時(shí)。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，熱處理的氫壓為2-10兆帕，熱處理溫度為150-340攝氏度，升溫速率為2-10攝氏度/分鐘，保溫時(shí)間為2-24小時(shí)。

10.權(quán)利要求1所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)材料在制備鋰離子電池電解質(zhì)中的應(yīng)用。