[发明专利]镓取代型固态电解质材料及全固态锂离子二次电池

权利要求书

1.一种固态电解质材料，其化学组成表示为Li_7-3xGa_xLa₃Zr₂O₁₂(0.08≤x0.5)，相对密度为99％以上，在立方晶系中属于空间群I-43d，具有石榴石型结构。

2.如权利要求1所述的固态电解质材料，其中，

锂离子传导率为2.0×10^-3S/cm以上。

3.如权利要求1或2所述的固态电解质材料，其中，

晶格常数a为1.29714nm≤a≤1.30433nm。

4.如权利要求1-3中任一项所述的固态电解质材料，其中，

锂离子占据晶体结构中的12a位点、12b位点和两种48e位点，镓占据12a位点和12b位点。

5.如权利要求1-4中任一项所述的固态电解质材料，其中，

所述相对密度为100％。

6.一种固态电解质材料的制造方法，

通过将化学组成表示为Li_(7-3x)yGa_xzLa₃Zr₂O₁₂(0.08≤x0.5，1.1≤y≤1.4，1.6≤z≤3.3)的原料的至少一部分进行熔融以形成熔融部，并以8mm/h以上的移动速度移动所述熔融部或将籽晶相对于所述熔融部进行移动，使其化学组成表示为Li_7-3xGa_xLa₃Zr₂O₁₂(0.08≤x0.5)，相对密度为99％以上，在立方晶系中属于空间群I-43d，并具有石榴石型结构。

7.如权利要求6所述的固态电解质材料的制造方法，其中，

所述移动速度为8mm/h以上且19mm/h以下。

8.如权利要求6或7所述的固态电解质材料的制造方法，其中，

当通过FZ法进行生长时，将棒状的所述原料以30rpm以上的旋转速度在垂直于长度方向的平面上旋转的同时将所述原料进行熔融。

9.如权利要求8所述的固态电解质材料的制造方法，其中，

所述旋转速度为30rpm以上且60rpm以下。

10.如权利要求6或7所述的固态电解质材料的制造方法，其中，

当通过CZ法进行生长时，将籽晶浸入所述熔融部，并以3rpm以上且30rpm以下的旋转速度旋转的同时进行提拉。

11.一种全固态锂离子二次电池，其具有正极、负极和固态电解质，其中，

所述固态电解质是由如权利要求1-5中任一项所述的固态电解质材料构成的。