[发明专利]稳定化的固体石榴石电解质及其制造方法

说明书

一种对空气稳定的固体石榴石组合物，其包含：如本文所定义的主体组合物和位于主体组合物的至少一部分上的表面质子化了的组合物，且质子化了的表面组合物位于主体组合物的外表面的至少一部分上，厚度为0.1‑10000nm。还公开了一种复合电解质结构以及用于制造和使用所述组合物和所述复合电解质结构的方法。

本申请依据35 U.S.C.§119要求于2014年11月26日提交的美国临时申请序列号62/084907的优先权，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文。

通过引用将本文所提及的任何出版物或专利文件的全部公开内容纳入本文。

背景

本公开涉及一种固体石榴石电解质制品以及用于制造固体石榴石电解质制品和在储能装置中使用固体石榴石电解质制品的方法。

发明概述

在一些实施方式中，本公开提供了一种固体石榴石电解质制品以及用于制造固体石榴石电解质制品和在储能装置中使用固体石榴石电解质制品的方法。

附图的简要说明

在本公开的实施方式中：

图1是显示可使用的酸处理和再生步骤的示意图；

图2是以剖面图表示的结合有与本公开的固体石榴石电解质(110)接触的锂金属阳极(150)的测试电池组装件(200)的示意图；

图3比较了经过酸处理的石榴石丸粒(菱形，310)与未处理的石榴石丸粒(正方形，300，对照例)的工作电池电压随电流密度的变化情况；

图4显示了经过酸处理的石榴石丸粒的示例性的工作电池电压在1.0mA/cm²的高电流密度下的经时表现；

图5显示了未经酸处理的石榴石对照试样(500)与经过酸处理的石榴石试样(510)在经过环境水分暴露之后的TGA轨迹的比较。

发明详述

下面参考附图(如果有的话)对本公开的各种实施方式进行详细描述。参考各种实施方式不限制本公开的范围，本公开的范围仅受所附权利要求书的范围限制。此外，在本说明书中列出的任何实施例都不是限制性的，且仅列出要求保护的发明的诸多可能的实施方式中的一些实施方式。

定义

“空气”、“环境空气”、“环境气氛”、“大气空气”或类似术语是指地球大气中产生的化学成分，例如含有78.09％的氮气、20.95％氧气、0.93％的氩气、0.039％的二氧化碳和少量其它气体的干燥空气。潮湿空气还包含水蒸气。

“组成稳定”或类似术语是指所公开的固体石榴石组合物一旦形成，其组成就不会在例如暴露在环境气氛中数小时或更长时间之后明显改变。

“对空气稳定”或类似术语也是指所公开的固体石榴石组合物一旦形成，其组成就不会在例如暴露在空气或环境气氛中数小时或更长时间之后明显改变。

“对二氧化碳不敏感”或类似术语或用语也是指所公开的固体石榴石组合物一旦形成，其组成就不会在例如暴露在空气或含有二氧化碳的环境气氛中数小时或更长时间之后明显改变。

“包括”、“包含”或类似术语意为包括但不限于，即内含而非排它。

用来描述本公开实施方式的修饰例如组合物中成分的量、浓度、体积、过程温度、过程时间、产量、流速、压力、粘度等数值及它们的范围或者组件尺寸等数值及它们的范围的“约”是指数量的变化，可发生在例如：制备材料、组合物、复合物、浓缩物、组件零件、制品制造或应用制剂的典型测定和处理步骤中；这些步骤中的无意误差；制造、来源或用来实施所述方法的原料或成分的纯度方面的差异中；以及类似的考虑因素中。术语“约”还包括由于组合物或制剂的老化而与特定的初始浓度或混合物不同的量，以及由于混合或加工组合物或制剂而与特定的初始浓度或混合物不同的量。