1.本发明涉及锂电池技术领域,具体涉及一种立方相石榴石型固态电解质材料与复合固态电解质和固态锂电池及其制备方法。
背景技术:
2.固态锂电池的正极、电解质和负极均由固态材料组成,其中固态电解质传导锂离子,但电子绝缘。固态电解质耐高温,不易燃,无腐蚀,不挥发,基本可以消除电池自燃的风险。固态电解质具有高的杨氏模量,能够抑制锂枝晶的形成,可以使用高比容量的金属锂为负极。除此之外,固态电解质具有更宽的电化学窗口,能够承受更高的氧化电位,匹配高比容量正极。因此,高安全性和高能量密度的固态锂电池极有希望解决新能源汽车安全问题频发和里程焦虑的痛点。
3.在所有潜在的固态电解质中,立方相石榴石型li7la3zr2o
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(llzo)以其较高的室温离子电导率(>10-4
s/cm),较宽的电化学窗口(≥5.5v/li
+
/li),和对锂金属负极优异的化学和电化学稳定性等优点而成为最有前途的固体电解质之一。然而,在常规环境条件下储存llzo收到极大的挑战,尤其是结构和化学计量的不稳定性。空气中的水份能轻松诱发锂和质子交换机制,导致锂缺陷化学计量(即li
7-xhx
la3zr2o
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)和生成lioh和li2co3杂质。
4.cn108511797a公开了一种li7la3zr2o
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固体电解质制备方法,采用乙醇做溶剂利用非水解溶胶凝胶法合成llzo电解质前驱体,之后研磨烧结得到llzo电解质材料,xrd结果显示较多杂相;过程中引入的稀硝酸中含有氮氧基团,在后续烧结过程会生产有毒有害的氮氧化合物,对人体、设备和环境有害。
5.cn109935901a公开了一种nb、ta共掺石榴石型llzo固体电解质及其制备方法,在合成llzo电解质材料过程中需要对镧源进行预烧结以除去水分,由此会降低氧化镧的烧结活性,进而需要使用以异丙醇为介质进行湿法球磨混料降低烧结难度。
6.因此,研究和开发一种固态电解质材料及其低成本制备方法具有重要意义。
技术实现要素:
7.本发明的目的是为了克服现有技术存在的固态电解质的离子电导率低的缺陷问题,以及针对立方相石榴石型固态电解质材料合成困难,以异丙醇为介质的湿法球磨成本高,表面lioh和li2co3杂质多的缺陷问题,提供一种立方相石榴石型固态电解质材料与复合固态电解质和固态锂电池及其制备方法,该固态电解质材料的晶体结
声明:
“立方相石榴石型固态电解质材料与复合固态电解质和固态锂电池及其制备方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)