本申請涉及電池，具體涉及一種鹵化物固態(tài)電解質材料及其制備方法、固態(tài)電解質膜及鋰離子電池。

背景技術：

1、固態(tài)電解質具有安全、穩(wěn)定、耐高壓等優(yōu)點，在鋰電池等離子電池中發(fā)揮著至關重要的作用。

2、在目前的固態(tài)電解質體系中，鹵化物固態(tài)電解質材料因其具有對正極良好的穩(wěn)定性的特點而備受關注。為更好地實現材料的商業(yè)化，推進固態(tài)電解質的發(fā)展，亟需開發(fā)出具有較高性能的鹵化物固態(tài)電解質材料。

技術實現思路

1、本申請的實施例提供了一種鹵化物固態(tài)電解質材料及其制備方法、固態(tài)電解質膜及鋰離子電池，具有較高的鋰離子電導率。

2、第一方面，本申請實施例提供了一種鹵化物固態(tài)電解質材料，所述鹵化物固態(tài)電解質材料的化學式為lixtayinzcl6，其中，y/x＝0.04～1，z＝(6-x-5y)/3，1＞z＞0.2。

3、可選的，在本申請的一些實施例中，y/x＝0.2～0.6；和/或，

4、所述鹵化物固態(tài)電解質材料的離子電導率大于或等于1ms/cm；和/或，

5、所述鹵化物固態(tài)電解質材料的平均粒徑為1～5μm。

6、可選的，在本申請的一些實施例中，所述鹵化物固態(tài)電解質材料的離子電導率為1～3ms/cm。

7、可選的，在本申請的一些實施例中，所述鹵化物固態(tài)電解質材料選自li2ta0.5in0.5cl6、li1.6ta0.7in0.3cl6、li1.2ta0.9in0.1cl6、li2.8ta0.1in0.9cl6中的一種或多種。

8、第二方面，本申請實施例提供一種鹵化物固態(tài)電解質材料的制備方法，包括以下步驟：

9、提供包含氯化鋰、氯化銦、氯化鉭和無水醇溶劑的第一混合物；

10、對所述第一混合物進行加熱，得到結晶體；

11、對所述結晶體進行熱處理，得到鹵化物固態(tài)電解質。

12、可選的，在本申請的一些實施例中，所述氯化鋰中的li、所述氯化鉭中的ta與所述氯化銦中的in的摩爾比為x：y：z，其中，y/x＝0.04～1，z＝(6-x-5y)/3，1＞z＞0.2；和/或，

13、所述無水醇溶劑包括碳原子數為1～8的無水醇類溶劑中的一種或多種；所述碳原子數為1～8的無水醇類溶劑包括無水甲醇、無水乙醇、無水丙醇、無水丁醇、無水戊醇、無水己醇、無水庚醇、無水乙二醇、無水丙三醇中的一種或多種；和/或，

14、所述氯化鋰、所述氯化銦以及所述氯化鉭為固相物料，每克所述固相物料對應添加的所述無水醇溶劑的體積為10～50ml。

15、可選的，在本申請的一些實施例中，對所述第一混合物進行加熱，得到結晶體的步驟中，所述加熱的溫度為60～100℃；和/或，

16、對所述第一混合物進行加熱，得到結晶體的步驟中，所述加熱的時間為1～10h；和/或，

17、提供包含氯化鋰、氯化銦、氯化鉭和無水醇溶劑的第一混合物的步驟包括：將氯化鋰、氯化銦、氯化鉭和無水醇溶劑混合，在50～70℃下加熱2～10h。

18、可選的，在本申請的一些實施例中，對所述結晶體進行熱處理，得到鹵化物固態(tài)電解質的步驟中，

19、所述熱處理的溫度為120～250℃；和/或，

20、所述加熱的時間為2～12h；和/或，

21、所述熱處理在真空條件下進行，且真空度為0.5×10-3～2×10-3torr。

22、第三方面，本申請實施例提供一種固態(tài)電解質膜，所述固態(tài)電解質膜的材料包括上文所述的鹵化物固態(tài)電解質材料，或者由上文所述的制備方法制得的鹵化物固態(tài)電解質材料。

23、第四方面，本申請實施例提供一種鋰離子電池，包括相對設置的正極極片和負極極片、以及設于所述正極極片和所述負極極片之間的固態(tài)電解質膜，所述固態(tài)電解質膜包括上文所述的固態(tài)電解質膜。

24、本申請?zhí)峁┑募夹g方案中，提供了一種新的鹵化物固態(tài)電解質材料，該材料具有較佳的離子電導率，且其可以通過溶液法制備得到，制備過程簡單，制備成本低，可以實現大規(guī)模生產要求。

技術特征：

1.一種鹵化物固態(tài)電解質材料，其特征在于，所述鹵化物固態(tài)電解質材料的化學式為li1.2ta0.9in0.1cl6或li2.8ta0.1in0.9cl6。

2.根據權利要求1所述的鹵化物固態(tài)電解質材料，其特征在于，

3.根據權利要求2所述的鹵化物固態(tài)電解質材料，其特征在于，所述鹵化物固態(tài)電解質材料的離子電導率為1～3ms/cm。

4.一種如權利要求1至3任一項所述的鹵化物固態(tài)電解質材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，對所述第一混合物進行加熱，得到結晶體的步驟中，所述加熱的溫度為60～100℃；和/或，

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，對所述結晶體進行熱處理，得到鹵化物固態(tài)電解質材料的步驟中，

8.一種固態(tài)電解質膜，其特征在于，所述固態(tài)電解質膜的材料包括權利要求1至3任一項所述的鹵化物固態(tài)電解質材料，或者由權利要求4至7任一項所述的制備方法制得的鹵化物固態(tài)電解質材料。

9.一種鋰離子電池，其特征在于，包括相對設置的正極極片和負極極片、以及設于所述正極極片和所述負極極片之間的固態(tài)電解質膜，所述固態(tài)電解質膜包括權利要求8所述的固態(tài)電解質膜。

技術總結
本申請?zhí)峁┮环N鹵化物固態(tài)電解質材料及其制備方法、固態(tài)電解質膜及鋰離子電池，所述鹵化物固態(tài)電解質材料的化學式為Li<subgt;x</subgt;Ta<subgt;y</subgt;In<subgt;z</subgt;Cl<subgt;6</subgt;，其中，y/x＝0.04～1，z＝(6?x?5y)/3，1＞z＞0.2。本申請?zhí)峁┑柠u化物固態(tài)電解質材料具有較佳的離子電導率，且其可以通過溶液法制備得到，制備過程簡單，制備成本低，可以實現大規(guī)模生產要求。

技術研發(fā)人員：陳霖,黎俊
受保護的技術使用者：深圳欣界能源科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23