CN109713363A - 锂石榴石氧化物固态电解质及其制备方法和应用 - Google Patents

锂石榴石氧化物固态电解质及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109713363A
CN109713363A CN201811642669.5A CN201811642669A CN109713363A CN 109713363 A CN109713363 A CN 109713363A CN 201811642669 A CN201811642669 A CN 201811642669A CN 109713363 A CN109713363 A CN 109713363A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid electrolyte
pomegranate
graphite
lithium
oxide solid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811642669.5A
Other languages
English (en)
Inventor
庞瑞君
邵玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Svolt Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Svolt Energy Technology Co Ltd filed Critical Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority to CN201811642669.5A priority Critical patent/CN109713363A/zh
Publication of CN109713363A publication Critical patent/CN109713363A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂石榴石氧化物固态电解质及其制备方法和应用。其中，制备锂石榴石氧化物固态电解质的方法包括：(1)提供锂石榴石氧化物固态电解质前驱体；(2)将所述石榴石氧化物固态电解质前驱体与溶剂混合球磨；(3)将步骤(2)得到的球磨料干燥后进行压片；(4)将步骤(3)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结，以便得到锂石榴石氧化物固态电解质。由此，采用该方法可以得到同时具有高致密性和高离子电导率的优势的锂石榴石氧化物固态电解质，且不会引入杂质元素。

Description

锂石榴石氧化物固态电解质及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，特别涉及一种锂石榴石氧化物固态电解质及其制备方法和应用。
背景技术
相比于有机聚合物基锂离子电池，基于无机固态快Li+导体电解质的全固态锂离子电池有望解决因电解液易燃易挥发性引起的电解液泄露、干涸甚至起火等安全性问题。因此，使用不可燃的固态电解质的全固态电池作为下一代电池而备受关注。而寻找具有高锂离子电导率、低电子电导率、在电极界面处具有高离子转移数和具有宽电化学窗口的固态电解质对于发展全固态电池至关重要。近年来，氧化物固态电解质，特别是石榴石型氧化物固态电解质因其易于制备、高的离子电导率、良好的机械性能、热稳定性和电化学稳定性，特别是对金属锂的稳定性，一经问世便得到广泛的研究。
锂石榴石结构固态电解质可以由多种方法合成，如：固相合成，单晶体生长，溶胶凝胶技术，Pechini法，薄膜生长技术(射频磁控溅射、脉冲激光沉积(PLD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)以及sol-gel旋转涂布)，喷雾热解，静电纺丝技术等。
目前提升电解质致密度的方法有通过使用烧结添加剂在界面形成玻璃相或固溶体相来提升晶界处的致密度。这种方法的缺点是：1.会引入杂质元素，甚至在晶界处生成二次相造成晶界阻抗的增加。2.添加剂的量难控制，需要进行大量的实验去最优化添加剂的量。在烧结时相组分中通入纯氧是一个经济且简单的方法，氧气这种在烧结过程过填充材料的孔隙提升材料的致密度和电导率。但是这种方法很难得到致密度很高的材料，另外，纯氧环境下的烧结会加速设备的老化，提升了设备使用和维护的成本。
因此，现有制备锂石榴石氧化物固态电解质的技术有待进一步改进。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种制备锂石榴石氧化物固态电解质的方法，以解决现有的锂石榴石氧化物固态电解质致密性差的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的制备锂石榴石氧化物固态电解质方法包括：(1)提供锂石榴石氧化物固态电解质前驱体；(2)将所述石榴石氧化物固态电解质前驱体与溶剂混合球磨；(3)将步骤(2)得到的球磨料干燥后进行压片；(4)将步骤(3)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结，以便得到锂石榴石氧化物固态电解质。
根据本发明的一些实施例，在步骤(1)中，所述锂石榴石氧化物固态电解质前驱体包括Li5La3Nb2O12、Li5La3Ta2O12、Li7La3Zr2O12、Li6La2SrNb2O12、Li6La2BaNb2O12、Li6La2SrTa2O12、Li6La2BaTa2O12、Li6La2BaNb2O12、Li7Y3Zr2O12、Li6.4Y3Zr1.4Ta0.6O12、Li6.5La2.5Ba0.5TaZrO12、Li6.75La2.75Ca0.25Zr1.5Nb0.5O12、Li6.75BaLa2Nb1.75Zn0.25O12、Li6.75BaLa2Ta1.75Zn0.25O12、Na3Zr2Si2PO12、MgZr4P6O24或其含掺杂元素的化合物。
进一步地，所述掺杂元素为选自Ta、NB、Ga、Ge、Al、Si、Y、In、Sb、Te、W和Ce中的至少之一。
根据本发明的一些实施例，在步骤(2)中，将所述石榴石氧化物固态电解质前驱体与所述溶剂按体积比(1～2)：(1～2)混合。
根据本发明的一些实施例，在步骤(2)中，所述溶剂为选自甲醇、乙醇、丙酮、THF、DMF、DMSO、DMAc、NMP、异丙醇和CAN中的至少之一。
根据本发明的一些实施例，在步骤(2)中，所述球磨过程的球料比为按体积比(30～70)：(30～70)。
根据本发明的一些实施例，在步骤(3)中，所述压片的压力为5～40MPa。
根据本发明的一些实施例，在步骤(4)中，所述烧结过程的升温速率为1～40摄氏度/分钟，温度为300～1500摄氏度，压力为10MPa～1GPa。
相对于现有技术，本发明所述的制备锂石榴石氧化物固态电解质的方法具有以下优势：
通过将石榴石氧化物固态电解质前驱体与溶剂混合后的球磨料干燥后进行压片，然后将得到的片料置于六面顶压机中进行烧结，使得三轴方向同时施压，从而可以有效提高材料致密度，降低晶界阻抗并提升总体电导率，还可以增加材料的机械强度尤其是晶界处的强度，能有效抑制锂枝晶的产生，尤其是可以抑制锂枝晶沿晶界处生长，同时采用六面顶压机的方式引入压力可以降低反应温度和反应时间，并且通过机械性的引入高压合成高致密度的固态电解质无需引入其他元素，不会引入杂质元素或者生成二次相。
本发明的再一目的在于提出一种锂石榴石氧化物固态电解质，所述锂石榴石氧化物固态电解质采用上述所述的方法制备得到。
本发明的锂石榴石氧化物固态电解质，通过采用上述的方法制备得到，其同时具有高致密性和高离子电导率的优势。
本发明的另一目的在于提出一种锂电池，所述锂电池具有采用上述方法得到的锂石榴石氧化物固态电解质或上述的锂石榴石氧化物固态电解质。
本发明的锂电池，通过采用上述的具有高致密性和高离子电导率的优势的锂石榴石氧化物固态电解质，从而保证了锂电池的高能量密度和安全性能。
本发明的又一目的在于提出一种车辆，所述车辆具有上述所述的锂电池。
本发明的车辆，通过使用上述的具有高能量密度和安全性能的锂电池，可以在提高车辆续航里程的同时提高其使用寿命，从而备受消费者青睐。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的所述制备锂石榴石氧化物固态电解质的方法流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面参考图1且结合实施例来详细说明本发明。
根据本发明一个方面的制备锂石榴石氧化物固态电解质的方法包括：
S100：提供锂石榴石氧化物固态电解质前驱体
根据本发明的一些实施例，锂石榴石氧化物固态电解质前驱体包括Li5La3Nb2O12、Li5La3Ta2O12、Li7La3Zr2O12、Li6La2SrNb2O12、Li6La2BaNb2O12、Li6La2SrTa2O12、Li6La2BaTa2O12、Li6La2BaNb2O12、Li7Y3Zr2O12、Li6.4Y3Zr1.4Ta0.6O12、Li6.5La2.5Ba0.5TaZrO12、Li6.75La2.75Ca0.25Zr1.5Nb0.5O12、Li6.75BaLa2Nb1.75Zn0.25O12、Li6.75BaLa2Ta1.75Zn0.25O12、Na3Zr2Si2PO12、MgZr4P6O24或其含掺杂元素的化合物。进一步地，所述掺杂元素为选自Ta、NB、Ga、Ge、Al、Si、Y、In、Sb、Te、W和Ce中的至少之一。需要说明的是，锂石榴石氧化物固态电解质前驱体的制备可以采用现有技术中的例如固相合成，单晶体生长，溶胶凝胶技术，Pechini法，薄膜生长技术(射频磁控溅射、脉冲激光沉积(PLD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)以及sol-gel旋转涂布)，喷雾热解，静电纺丝技术等得到，此处针对具体制备方法不再作具体阐述。
S200：将石榴石氧化物固态电解质前驱体与溶剂混合球磨
根据本发明的一些实施例，所述石榴石氧化物固态电解质前驱体与所述溶剂按照体积比(1～2)：(1～2)进行混合球磨，例如混合体积比为(1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0)：(1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0)。根据本发明的一些实施例，所述球磨过程的球料比为体积比为(30～70)：(30～70)，例如，球料比为(30、40、50、60、70)：(30、40、50、60、70)。
S300：将步骤S200得到的球磨料干燥后进行压片
根据本发明的一些实施例，压片的压力为5～40MPa。发明人发现，过低的压力下材料成型不理想，过高的压力会导致退模困难，由此该压力条件下得到的圆片质量较高。例如，压力可以为5Mpa、10Mpa、15Mpa、20Mpa、25Mpa、30Mpa、35Mpa、40Mpa。
具体的，将上述步骤S200得到的混合球磨料干燥使得溶剂蒸发，然后将粉料置于模具中压成圆片。
S400：将步骤S300得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结
根据本发明的一些实施例中，将上述步骤S300得到的圆片放入合成块中，然后将合成块放入六面顶压机中，且进行烧结。发明人发现，将得到的片料置于六面顶压机中进行烧结，使得三轴方向同时施压，从而可以有效提高材料致密度，降低晶界阻抗并提升总体电导率，还可以增加材料的机械强度尤其是晶界处的强度，能有效抑制锂枝晶的产生，尤其是可以抑制锂枝晶沿晶界处生长，同时采用六面顶压机的方式引入压力可以降低反应温度和反应时间，并且通过机械性的引入高压合成高致密度的固态电解质无需引入其他元素，不会引入杂质元素或者生成二次相。
根据本发明的一些实施例，所述烧结过程的升温速率为1～40摄氏度/分钟，温度为300～1500摄氏度，压力为10MPa～1GPa。发明人发现，温度过低会出现杂相，反应不完全，而温度过高会出现过烧现象，压力值过小会引起相对密度的降低，不利于提高致密度，而升温速率过快也会引起反应不完全，出现杂相，类似于温度过低出现的现象。例如，升温速率为1摄氏度/分钟、5摄氏度/分钟、10摄氏度/分钟、15摄氏度/分钟、20摄氏度/分钟、25摄氏度/分钟、30摄氏度/分钟、35摄氏度/分钟、40摄氏度/分钟，温度为300摄氏度、350摄氏度、400摄氏度、450摄氏度、500摄氏度、550摄氏度、600摄氏度、650摄氏度、700摄氏度、750摄氏度、800摄氏度、850摄氏度、900摄氏度、950摄氏度、1000摄氏度、1050摄氏度、1100摄氏度、1150摄氏度、1200摄氏度、1250摄氏度、1300摄氏度、1350摄氏度、1400摄氏度、1450摄氏度、1500摄氏度，压力为10MPa、100MPa、200MPa、300MPa、400MPa、500MPa、600MPa、700MPa、800MPa、900MPa、1000MPa，其中，优选升温速度10～15℃/min，压力为900MPa，温度为800摄氏度。
本发明的再一方面在于提出一种锂石榴石氧化物固态电解质，所述锂石榴石氧化物固态电解质采用上述所述的方法制备得到。由此，通过采用上述的方法，使得该锂石榴石氧化物固态电解质同时具有高致密性和高离子电导率的优势。需要说明的是，上述中针对制备锂石榴石氧化物固态电解质的方法所描述的特征和优点同样适用于该锂石榴石氧化物固态电解质，此处不再赘述。
本发明的另一方面在于提出一种锂电池，所述锂电池具有采用上述方法得到的锂石榴石氧化物固态电解质或上述的锂石榴石氧化物固态电解质。由此，通过采用上述的具有高致密性和高离子电导率的优势的锂石榴石氧化物固态电解质，从而保证了锂电池的高能量密度和安全性能。需要说明的是，上述针对锂石榴石氧化物固态电解质所描述的特征和优点同样适用于该锂电池，此处不再赘述。
本发明的又一方面在于提出一种车辆，所述车辆具有上述所述的锂电池。由此，通过使用上述的具有高能量密度和安全性能的锂电池，可以在提高车辆续航里程的同时提高其使用寿命，从而备受消费者青睐。需要说明的是，上述针对锂电池所描述的特征和优点同样适用于该车辆，此处不再赘述。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li5La3Nb2O12与甲醇按照体积比1:1进行混合球磨(球料比为60:40体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在5MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为40摄氏度/分钟，温度为300摄氏度，压力为10MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例2
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li5La3Ta2O12与乙醇按照体积比1.1:1进行混合球磨(球料比为30:40体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在10MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为5摄氏度/分钟，温度为400摄氏度，压力为100MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例3
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li7La3Zr2O12与丙酮按照体积比1.2:1进行混合球磨(球料比为30:30体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在15MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为10摄氏度/分钟，温度为500摄氏度，压力为200MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例4
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li6La2SrNb2O12与THF按照体积比1.3:1进行混合球磨(球料比为30:50体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在20MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为15摄氏度/分钟，温度为600摄氏度，压力为300MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例5
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li6La2BaNb2O12与DMF按照体积比1.4:1进行混合球磨(球料比为30:60体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在25MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为20摄氏度/分钟，温度为700摄氏度，压力为400MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例6
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li6La2SrTa2O12与DMSO按照体积比1.5:1进行混合球磨(球料比为30:70体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在30MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为25摄氏度/分钟，温度为800摄氏度，压力为500MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例7
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li6La2BaTa2O12与DMAc按照体积比1.6:1进行混合球磨(球料比为40:30体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在35MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为30摄氏度/分钟，温度为900摄氏度，压力为600MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例8
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li6La2BaNb2O12与NMP按照体积比1.7:1进行混合球磨(球料比为50:40体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在40MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为35摄氏度/分钟，温度为1000摄氏度，压力为700MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例9
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li7Y3Zr2O12与异丙醇按照体积比1.8:1进行混合球磨(球料比为60:30体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在8MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为40摄氏度/分钟，温度为1100摄氏度，压力为800MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例10
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li6.4Y3Zr1.4Ta0.6O12与异丙醇按照体积比1:1进行混合球磨(球料比为60:40体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在15MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为10摄氏度/分钟，温度为800摄氏度，压力为900MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例11
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li6.5La2.5Ba0.5TaZrO12与CAN按照体积比2:1进行混合球磨(球料比为70:40体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在17MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为12摄氏度/分钟，温度为1300摄氏度，压力为1GPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例12
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li6.75La2.75Ca0.25Zr1.5Nb0.5O12与丙酮按照体积比1:1.3进行混合球磨(球料比为70:50体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在22MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为17摄氏度/分钟，温度为1400摄氏度，压力为220MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例13
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li6.75BaLa2Nb1.75Zn0.25O12与异丙醇按照体积比1:1.5进行混合球磨(球料比为70:40体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在27MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为22摄氏度/分钟，温度为1500摄氏度，压力为350MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例14
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Li6.75BaLa2Ta1.75Zn0.25O12与甲醇按照体积比1:1.7进行混合球磨(球料比为60:40体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在32MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为27摄氏度/分钟，温度为1250摄氏度，压力为450MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例15
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体Na3Zr2Si2PO12与异丙醇按照体积比1:1.8进行混合球磨(球料比为65:40体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在38MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为32摄氏度/分钟，温度为950摄氏度，压力为550MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
实施例16
(1)将石榴石氧化物固态电解质前驱体MgZr4P6O24与异丙醇按照体积比1:2进行混合球磨(球料比为60:45体积比)；
(2)将步骤(1)得到的球磨料干燥后在22MPa下进行压片；
(3)将步骤(2)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结(烧结过程的升温速率为37摄氏度/分钟，温度为850摄氏度，压力为650MPa)，得到锂石榴石氧化物固态电解质。
评价：对实施例1-16得到的锂石榴石氧化物固态电解质的离子电导率和致密性进行测定，测试结果如表1所示。
表1实施例1-16得到的锂石榴石氧化物固态电解质性能
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制备锂石榴石氧化物固态电解质的方法，其特征在于，包括：
(1)提供锂石榴石氧化物固态电解质前驱体；
(2)将所述石榴石氧化物固态电解质前驱体与溶剂混合球磨；
(3)将步骤(2)得到的球磨料干燥后进行压片；
(4)将步骤(3)得到的片料置于六面顶压机中，且进行烧结，以便得到锂石榴石氧化物固态电解质。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述锂石榴石氧化物固态电解质前驱体包括Li5La3Nb2O12、Li5La3Ta2O12、Li7La3Zr2O12、Li6La2SrNb2O12、Li6La2BaNb2O12、Li6La2SrTa2O12、Li6La2BaTa2O12、Li6La2BaNb2O12、Li7Y3Zr2O12、Li6.4Y3Zr1.4Ta0.6O12、Li6.5La2.5Ba0.5TaZrO12、Li6.75La2.75Ca0.25Zr1.5Nb0.5O12、Li6.75BaLa2Nb1.75Zn0.25O12、Li6.75BaLa2Ta1.75Zn0.25O12、Na3Zr2Si2PO12、MgZr4P6O24或其含掺杂元素的化合物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述掺杂元素为选自Ta、NB、Ga、Ge、Al、Si、Y、In、Sb、Te、W和Ce中的至少之一。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，将所述石榴石氧化物固态电解质前驱体与所述溶剂按体积比(1～2)：(1～2)混合。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述溶剂为选自甲醇、乙醇、丙酮、THF、DMF、DMSO、DMAc、NMP、异丙醇和CAN中的至少之一，
任选的，所述球磨过程的球料比按体积比(30～70)：(30～70)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述压片的压力为5～40MPa。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述烧结过程的升温速率为1～40摄氏度/分钟，温度为300～1500摄氏度，压力为10MPa～1GPa。
8.一种锂石榴石氧化物固态电解质，其特征在于，所述固态电解质采用权利要求1-7中任一项所述的方法制备得到。
9.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池具有采用权利要求1-7中任一项所述的方法得到的固态电解质或权利要求8所述的固态电解质。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有权利要求9所述的锂电池。
CN201811642669.5A 2018-12-29 2018-12-29 锂石榴石氧化物固态电解质及其制备方法和应用 Pending CN109713363A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811642669.5A CN109713363A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 锂石榴石氧化物固态电解质及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811642669.5A CN109713363A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 锂石榴石氧化物固态电解质及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109713363A true CN109713363A (zh) 2019-05-03

Family

ID=66259607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811642669.5A Pending CN109713363A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 锂石榴石氧化物固态电解质及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109713363A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110137567A (zh) * 2019-06-03 2019-08-16 哈尔滨工业大学 一种低温下高致密度石榴石型全固态电解质的制备方法及其应用
CN111934002A (zh) * 2020-08-06 2020-11-13 东风汽车集团有限公司 一种石榴石型固态电解质及其制备方法
CN112864454A (zh) * 2019-11-27 2021-05-28 郑州宇通集团有限公司 一种多层固态电解质及其制备方法、固态锂电池
WO2021124812A1 (ja) * 2019-12-20 2021-06-24 キヤノンオプトロン株式会社 イオン伝導性固体及び全固体電池
JP2021099983A (ja) * 2019-12-20 2021-07-01 キヤノンオプトロン株式会社 イオン伝導性固体及び全固体電池
CN116655380A (zh) * 2023-05-26 2023-08-29 香河昆仑新能源材料股份有限公司 一种石榴石型固体电解质及其制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101952223A (zh) * 2007-07-02 2011-01-19 巴斯夫欧洲公司 具有石榴石结构的离子导体
CN102643089A (zh) * 2012-03-31 2012-08-22 西南科技大学 Gd2Zr2O7烧绿石基陶瓷的高温高压快速合成方法
CN103094594A (zh) * 2013-01-16 2013-05-08 吉林大学 致密的锗酸镧电解质片体的热高压制备法
CN103687811A (zh) * 2011-07-19 2014-03-26 罗伯特·博世有限公司 传导锂离子的石榴石型化合物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101952223A (zh) * 2007-07-02 2011-01-19 巴斯夫欧洲公司 具有石榴石结构的离子导体
CN103687811A (zh) * 2011-07-19 2014-03-26 罗伯特·博世有限公司 传导锂离子的石榴石型化合物
CN102643089A (zh) * 2012-03-31 2012-08-22 西南科技大学 Gd2Zr2O7烧绿石基陶瓷的高温高压快速合成方法
CN103094594A (zh) * 2013-01-16 2013-05-08 吉林大学 致密的锗酸镧电解质片体的热高压制备法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110137567A (zh) * 2019-06-03 2019-08-16 哈尔滨工业大学 一种低温下高致密度石榴石型全固态电解质的制备方法及其应用
CN112864454A (zh) * 2019-11-27 2021-05-28 郑州宇通集团有限公司 一种多层固态电解质及其制备方法、固态锂电池
WO2021124812A1 (ja) * 2019-12-20 2021-06-24 キヤノンオプトロン株式会社 イオン伝導性固体及び全固体電池
JP2021099983A (ja) * 2019-12-20 2021-07-01 キヤノンオプトロン株式会社 イオン伝導性固体及び全固体電池
CN111934002A (zh) * 2020-08-06 2020-11-13 东风汽车集团有限公司 一种石榴石型固态电解质及其制备方法
CN116655380A (zh) * 2023-05-26 2023-08-29 香河昆仑新能源材料股份有限公司 一种石榴石型固体电解质及其制备方法与应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109713363A (zh) 锂石榴石氧化物固态电解质及其制备方法和应用
Wang et al. Interfaces in garnet‐based all‐solid‐state lithium batteries
Zhu et al. A multilayer ceramic electrolyte for all‐solid‐state Li batteries
Wan et al. Low resistance–integrated all‐solid‐state battery achieved by Li7La3Zr2O12 nanowire upgrading polyethylene oxide (PEO) composite electrolyte and PEO cathode binder
Du et al. Smart construction of an intimate lithium| garnet interface for all‐solid‐state batteries by tuning the tension of molten lithium
Gao et al. Amorphous dual‐layer coating: enabling high Li‐ion conductivity of non‐sintered garnet‐type solid electrolyte
Ohta et al. Co-sinterable lithium garnet-type oxide electrolyte with cathode for all-solid-state lithium ion battery
Fedorov et al. Molecular engineering approaches to fabricate artificial solid‐electrolyte interphases on anodes for Li‐ion batteries: a critical review
CN104659412B (zh) 含平面三角形基团的锂碳硼氧化物固态电解质材料和电池
KR101832663B1 (ko) 고밀도 및 고용량 특성을 갖는 3차원 그래핀 구조체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전극 소재
Wang et al. Reducing interfacial resistance of a Li 1.5 Al 0.5 Ge 1.5 (PO 4) 3 solid electrolyte/electrode interface by polymer interlayer protection
US11417870B2 (en) Solid state battery and method for producing same
JP5708895B1 (ja) 炭素被覆活物質複合体及びリチウムイオン電池
Grissa et al. Impact of protonation on the electrochemical performance of Li7La3Zr2O12 garnets
CN111313087B (zh) 电解质材料、钠离子固体电解质及应用和钠离子固体电池
CN101796671A (zh) 涂覆有金属氧化物的正极活性物质、锂二次电池及制造方法
Valera-Jiménez et al. Development of full ceramic electrodes for lithium-ion batteries via desktop-fused filament fabrication and further sintering
Zhang et al. Transformation of undesired Li2CO3 into lithiophilic layer via double replacement reaction for garnet electrolyte engineering
Ma et al. Dual Play of Chitin‐Derived N‐Doped Carbon Nanosheets Enabling High‐Performance Na‐SeS2 Half/Full Cells
Qian et al. Critical operation strategies toward high-performance lithium metal batteries
Hofstetter et al. Characterization of lithium-rich garnet-type Li6. 5La2. 5Ba0. 5ZrTaO12 for beyond intercalation chemistry-based lithium-ion batteries
Ye et al. Water-Based Fabrication of a Li| Li7La3Zr2O12| LiFePO4 Solid-State Battery─ Toward Green Battery Production
CN110395980B (zh) 多孔陶瓷材料、固体电解质材料及其制备方法和锂离子电池
Hao et al. 2-Dimensional g-C3N4 nanosheets modified LATP-based “Polymer-in-Ceramic” electrolyte for solid-state lithium batteries
Wang et al. Enhanced grain connection and ionic conductivity of Na3. 3La0. 3Zr1. 7Si2PO12 ceramic electrolyte by adding Na2B4O7

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: No.8899 Xincheng Avenue, Jintan District, Changzhou City, Jiangsu Province

Applicant after: SVOLT Energy Technology Co.,Ltd.

Address before: 213200 No. 168 Huacheng Middle Road, Jintan District, Suzhou City, Jiangsu Province

Applicant before: SVOLT Energy Technology Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190503

RJ01 Rejection of invention patent application after publication