[发明专利]用于储能应用的固体电解质

权利要求书

1.具有尖晶石结构和根据通式(I)的组成的固体材料：

Li_aAX₄ (I)

其中

X选自由如下组成的组：Cl、F、Br和I，

(a)A是M1_bM2_c

其中M1是第一三价金属且M2是不同于M1的第二三价金属

0.1≤b≤0.8

0≤c≤0.7

0.6≤(b+c)≤0.8

a＝4-3(b+c)

(b)A是M1_dM3_e

其中M1是三价金属且M3是二价金属

0.3≤d≤0.8

0.2≤e≤0.7

0.9≤(d+e)≤1.1

a＝4-3d-2e。

2.根据权利要求1所述的固体材料，其具有根据通式(Ia)的组成：

Li_aM1_bM2_cX₄ (Ia)

其中

0.6≤b≤0.8

c＝0

a＝4-3b

M1是选自由Sc、Al、In和Y组成的组的三价金属。

3.根据权利要求1所述的固体材料，其具有根据通式(Ia)的组成：

Li_aM1_bM2_cX₄ (Ia)

其中

0.1≤b≤0.7

0.1≤c≤0.7

0.6≤(b+c)≤0.8

a＝4-3(b+c)

M1和M3是选自由Sc、Al、In和Y组成的组的不同三价金属。

4.根据权利要求1所述的固体材料，其具有根据通式(Ib)的组成：

Li_aM1_dM3_eX₄ (Ib)

其中

M1是选自由Sc、Al、In和Y组成的组的三价金属且M3是选自由Mg、Ca和Zn组成的组的二价金属

0.3≤d≤0.8

0.2≤e≤0.7

0.9≤(d+e)≤1.1

a＝4–3d-2e。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的固体材料，其中X是Cl。

6.制备根据权利要求1-5中任一项所述的固体材料的方法，所述方法包括以下步骤

a)制备或提供包含如下前体的反应混合物：

(1)LiX

(2)化合物M1X₃，其中M1是三价金属

和任选地

(3)选自由如下组成的组的化合物：化合物M2X₃，其中M2是不同于M1的三价金属，以及化合物M3X₂，其中M3是二价金属

其中在各前体中，独立于其他前体，X选自由Cl、F、Br、I组成的组其中在所述反应混合物中，元素Li、M1、X或Li、M1、X与M2和M3中的一个的摩尔比符合通式(I)；

b)使反应混合物在300℃至700℃的温度范围内热处理30小时至100小时的总持续时间，使得形成反应产物，并冷却所获得的反应产物，使得获得具有根据通式(I)的组成的固体材料。