li3ps4固態電解質、固態混合電解質、全固態鋰硫電池及其制備方法
技術領域
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本發明涉及一種li3ps4(硫代磷酸鋰)固體電解質材料、固態混合電解質及其全固態鋰硫電池，屬于全固態鋰電池制造領域。
背景技術：
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全固態鋰離子電池(lib)以其穩定性和高比功率密度，而被期望不僅能夠占據含有有機溶劑電解質的傳統lib，而且也包括其他類型電池的市場。全固態lib采用固態電解質代替傳統液體電解質。固體電解質有兩大類，分別為基于硫化物的固體電解質和基于氧化物的固體電解質。硫化物基固態電解質因其高離子電導率和易于形成顆粒界面而在應用領域處于領先地位。它們通常是通過傳統的行星式球磨法制備的，接著進行加熱步驟以獲得具有高離子電導率的結晶。這種方法已經成功應用于制備所有已知的硫化物基固體電解質，如：li7p3s11，li-argyrodite(硫銀鍺礦)和li10gep2s12(lgps)型電解質等。它們都是超離子導體，室溫下的電導率可達到25ms.cm-1。盡管具有超離子性能，但其制備過程的復雜性卻阻止了它們商品化的進程。
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使用有機溶劑作為反應促進介質來合成基于硫化物的固體電解質，這是可以替代傳統方法的一種很有前景的技術路線，目前已經開始使用。但是，幾乎所有報道都集中在li3ps4(lps)的制備上，它可以被認為是硫化物電解質中最簡單的一種。li7p3s11曾經成功地通過使用二甲氧基乙烷制備，但是獲得的離子電導率低于從常規合成途徑獲得的離子電導率。li-argyrodrodite固體電解質也采用了球磨步驟與液相合成相結合的方法。除了簡單性和成本效益的巨大優勢外，還從原料在乙腈中的反應中獲得了一種具有新晶體結構的li7p2s8i。
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包含不同官能團的有機溶劑用于硫化物基固體電解質的制備。它們是醚(四氫呋喃，二甲氧基乙烷)，酰胺(甲酰胺)，醇(乙醇)，腈(乙腈)，胺(肼)類有機溶劑。酯類溶劑(碳酸二甲酯和乙酸乙酯)或酮類溶劑作為一類含羰基(c＝o)基團的重要有機溶劑，以此作為絡合物形成介質，通過液相振蕩法制備硫化物固體電解質，至今未見報道。
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此外，當下固態電池技術距離量產還需要解決諸多難點，有研究顯示，鋰枝晶的形成、界面阻抗導致的庫倫效率低、固態電解質與正負極產生副反應等問題在固態電池的實驗中尤為明
聲明：
“Li3PS4固態電解質、固態混合電解質、全固態鋰硫電池及其制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：廣東東邦科技有限公司
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2025年07月24日 ~ 26日 
