[发明专利]氧化物固体电解质及其制备方法

说明书

一种氧化物固体电解质及其制备方法，属于电池技术领域。氧化物固体电解质由锂盐前驱体和主料烧结并晶化而成，锂盐前驱体包括至少两种锂盐形成的共熔温度为100～450℃的锂盐共熔体系，制备方法包括：将锂盐前驱体与主料形成的混合物在300～750℃的温度下烧结并晶化以得到氧化物固体电解质。该制备方法能够降低烧结温度，有利于降低成本。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种氧化物固体电解质及其制备方法。

背景技术

近年来，随着新能源汽车和便携电子设备的快速发展，对锂离子电池的安全性和能量密度提出了更高的要求。由于采用低燃点易挥发的碳酸酯类电解液，锂离子电池存在严重的安全隐患，发生热失控通常会伴随剧烈的起火甚至爆炸，匹配能量密度更高的正极材料与金属锂负极会进一步加剧电池的安全问题。相比之下，采用氧化物固体电解质的固态锂电池，在提高安全性方面具有优势。

目前，氧化物固体电解质的制备方法包括高温固相法、溶胶-凝胶法等，但行业内已量产化的氧化物固体电解质的制备方法通常采用高温固相法，但是高温固相法制备氧化物固体电解质的烧结温度通常高于900℃，例如，Garnet型固体电解质的烧结温度高达1200℃，NASICON型固体电解质的烧结温度900～1000℃，Perovskite型固体电解质的烧结温度也高达1200℃，烧结温度过高增加了能耗，不利于降低成本。

发明内容

本申请提供了一种氧化物固体电解质及其制备方法，该制备方法能够降低烧结温度，有利于降低成本。

本申请实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种氧化物固体电解质的制备方法，氧化物固体电解质由锂盐前驱体和主料烧结并晶化而成，锂盐前驱体包括至少两种锂盐形成的共熔温度为100～450℃的锂盐共熔体系，制备方法包括：将锂盐前驱体与主料形成的混合物在300～750℃的温度下烧结并晶化以得到氧化物固体电解质。

第二方面，本申请实施例提供一种氧化物固体电解质，其由第一方面实施例的氧化物固体电解质的制备方法制得。

本申请实施例的氧化物固体电解质及其制备方法的有益效果包括：

本申请通过采用至少两种锂盐形成的共熔温度为100～450℃的锂盐共熔体系作为锂盐前驱体，能够降低烧结温度，在300～750℃的温度下烧结，锂盐共熔体系与主料熔化并发生反应形成氧化物固体电解质初品，在烧结的过程中氧化物固体电解质初品晶化，能够成功制备出氧化物固体电解质，进而有利于降低成本。另外，本申请实施例中采用至少两种锂盐形成的锂盐共熔体系作为锂盐前驱体，没有引入其他金属盐，能够防止氧化物固体电解质制备过程中引入其他杂质降低电解质性能以及无法获得纯的氧化物固体电解质相。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例1的氧化物固体电解质的阻抗谱图；

图2为本申请对比例1和对比例2的氧化物固体电解质的阻抗谱图；

图3为本申请实施例1的氧化物固体电解质的XRD测试图；

图4为本申请对比例1的氧化物固体电解质的XRD测试图；

图5为本申请实施例3的氧化物固体电解质的XRD测试图。

具体实施方式