[发明专利]用于锂离子电池的软化的固态电解质

说明书

在一实施例中，软化的固态电解质包括基于氧化物的固态电解质，其中基于氧化物的固态电解质中的至少一部分氧化物阴离子被置换阴离子置换。在另一实施例中，软化的固态电解质包括基于硫化物的固态电解质，其中，所述基于硫化物的固态电解质中的至少一部分硫化物阴离子被置换阴离子置换。当置换阴离子置换氧化物阴离子时，置换阴离子具有比氧化物阴离子更大的原子半径，并且当置换阴离子置换硫化物阴离子时，置换阴离子具有比硫化物阴离子更大的原子半径。

技术领域

本发明涉及软化的固态电解质，更具体地，涉及包括基于氧化物的固态电解质的软化的固态电解质和包括基于硫化物的固态电解质的软化的固态电解质。本发明还涉及包括软化的固态电解质的固态电池。

背景技术

具有高能量密度和长循环寿命的锂离子电池引起了越来越多的关注，因为它们广泛用于各种应用，比如便携式设备、电动车辆和发电厂中的能量存储系统。然而关于有限的电压、不稳定的相间形成和不良的循环性能，目前依赖于有机液体电解质的锂离子电池存在重大问题。此外，由于锂枝晶生长的有害影响和液体电解质泄漏的可能性，有机液体电解质对安全性问题构成重大关注。为了避免这些及其他问题，最近对依靠固态电解质的锂离子电池产生了兴趣。尽管在固态电解质中提高离子电导率方面取得了进展(使得基于硫化物的电解质的电导率值高达10^-2西门子每厘米(S/cm))，但全电池开发在开发在固态电解质和电极之间具有小界面阻抗的稳定界面方面面临挑战。

因此，期望提供一种用于固态电池的改进的固态电解质。

发明内容

在一示例性实施例中，软化的固态电解质包括基于氧化物的固态电解质，其中基于氧化物的固态电解质中的至少一部分氧化物阴离子被具有比氧化物阴离子更大的原子半径的置换阴离子置换。

除了本文描述的一个或多个特征之外，相对于没有置换阴离子的固态电解质，软化的固态电解质可以具有降低的弹性模量。

除了本文所述的一个或多个特征之外，置换阴离子可包括S^2-、Se^2-、2Br^-或2I^-中的至少一个。

除了本文所述的一个或多个特征之外，基于氧化物的固态电解质中的置换阴离子的摩尔量可以为基于氧化物阴离子和置换阴离子的总摩尔数的1至100mol％或1至50mol％或5至45mol％。