[发明专利]固态电解质材料以及利用该材料制得的复合固态电解质和全固态电池

权利要求书

1.一种硫化物固态电解质材料，其特征在于，该硫化物固态电解质材料的通式为Li_aPO_b-cM-dX，其中，a为1.1～13.2，b为0.28～26.5，c为0.3～14，d为0.24～2.69；所述M为IB族金属硫化物，X为卤素。

2.根据权利要求1所述的硫化物固态电解质材料，其特征在于，所述硫化物固态电解质材料的通式为Li_aPO_b-cM-dX，其中，a为1.2～11.4，b为0.28～26.5，c为0.4～9，d为0.24～2.4；所述M的金属选自Cu、Ag或Au，所述X选自F、Cl、Br或I。

3.根据权利要求2所述的硫化物固态电解质材料，其特征在于，所述硫化物固态电解质材料的通式为Li_aPO_b-cM-dX，其中，a为1.2～9，b为2～8，c为0.5～5，d为0.24～2.4；所述M为Ag₂S，所述X为I。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的硫化物固态电解质材料，其特征在于，所述硫化物固态电解质材料的离子电导率为6.1×10^-4～3.2×10^-3S/cm。

5.根据权利要求4所述的硫化物固态电解质材料，其特征在于，所述硫化物固态电解质材料的离子电导率为2.6×10^-3～3.2×10^-3S/cm。

6.一种硫化物固态电解质材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：

将Li₂O、P₂O₅、LiX以及金属硫化物的混合物在惰性气氛下进行热处理，得到所述硫化物固态电解质；

其中，X为卤素，金属为IB族金属，所述Li₂O、P₂O₅、LiX以及金属硫化物的摩尔比为(30.2～39.6):(3.8～34.3):(16.2～20.4):(10.3～53.5)。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述Li₂O、P₂O₅、LiX以及金属硫化物的摩尔比为(32～36):(4～28):(16～19):(33～36)；

所述金属为Ag，X为I。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氩气和/或氮气；

所述惰性气氛中，含水量小于1ppm，含氧量小于1ppm。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的条件包括：温度为150～300℃，时间为0.5～5小时。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的条件包括：温度为240～260℃，时间为1～3小时。

11.一种复合固态电解质，其特征在于，包括权利要求1-5中任意一项所述的固态电解质材料或由权利要求6-10中任意一项所述的方法制得的硫化物固态电解质材料以及导电炭黑；

以所述复合固态电解质的总重量计，所述导电炭黑的含量为4～9wt％；

以所述复合固态电解质的总重量计，所述硫化物固态电解质材料的含量为90wt％以上。

12.一种全固态电池，其特征在于，利用权利要求1-5中任意一项所述的硫化物固态电解质材料、由权利要求6-10中任意一项所述的方法制得的硫化物固态电解质材料或权利要求11所述的复合固态电解质制得。