[发明专利]固体电解质、其制备方法、锂-空气电池及电化学装置

权利要求书

1.固体电解质，包括：

包括无机锂离子导体的第一层；和

设置在所述第一层的至少一个表面上的第二层，其中所述第二层包括由式1表示的化合物或由式2表示的化合物的至少一种，

式1

Li_xM_yO_z

式2

Li_xM_y(OH)_z

其中，在式1和2中，

各M独立地为单价元素至六价元素的至少一种，以及

x、y、和z各自独立地为0x5，0y5，和0z5。

2.如权利要求1所述的固体电解质，其中M为当作为氧化物或氢氧化物存在时在电势对pH的布拜图中在pH 11下和在相对于标准氢电极的0伏下不能溶于水的金属元素。

3.如权利要求1所述的固体电解质，其中M为如下的至少一种：钛、钽、锌、镓、钇、镧、镁、钆、铪、钪、钍、镥、钙、铬、钒、铁、铜、锌、锆、锶、锑、铌、钼、钨、或钡。

4.如权利要求1所述的固体电解质，其中，在式1和2中，x为0x≤4。

5.如权利要求1所述的固体电解质，其中由式1或2表示的化合物为如下的至少一种：Li_xTi_(1-x/4)O₂、Li_xZn_(1-x/2)O、Li_xZn_(1-x/2)(OH)₂、Li_xTa_(2-x/5)O₅、Li_xLa_(2-x/3)O₃、Li_xGd_(2-x/3)O₃、Li_xGd_(1-x/3)(OH)₃、Li_xGa_(2-x/3)O₃、Li_xY_(2-x/3)O₃、Li_xHf_(1-x/4)O₂、Li_xLu_(2-x/3)O₃、Li_xLa_(1-x/3)(OH)₃、Li_xMg_(1-x/2)O、或Li_xMg_(1-x/2)(OH)₂。

6.如权利要求5所述的固体电解质，其中各x独立地为0x≤4。

7.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述第二层的表面的一部分包括氢氧化物。

8.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述第二层包括如下的至少一种：Li_xLa₂O₃、Li_xLa(OH)₃、Li_xGd₂O₃、Li_xGd(OH)₃、Li_xMgO、或Li_xMg(OH)₂。

9.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述第二层具有约1纳米至约30微米的厚度。

10.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述无机锂离子导体包括如下的至少一种：石榴石化合物、硫银锗矿化合物、LISICON化合物、NASICON化合物、氮化锂、氢化锂、钙钛矿化合物、或卤化锂。