EP4128415A1 - Electrolytes inorganiques mixtes de lithium - Google Patents

Electrolytes inorganiques mixtes de lithium

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EP4128415A1
EP4128415A1 EP21712877.6A EP21712877A EP4128415A1 EP 4128415 A1 EP4128415 A1 EP 4128415A1 EP 21712877 A EP21712877 A EP 21712877A EP 4128415 A1 EP4128415 A1 EP 4128415A1
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EP
European Patent Office
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formula
compound
oci
electrolyte
grinding
Prior art date
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Pending
Application number
EP21712877.6A
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German (de)
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Inventor
Vincent PELE
Nadège ROUMEGOUS
Christian Jordy
Valérie PRALONG
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SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Caen Normandie
Ecole Nationale Superieure dIngenieurs de Caen
Original Assignee
SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Caen Normandie
Ecole Nationale Superieure dIngenieurs de Caen
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/22—Alkali metal sulfides or polysulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B25/14—Sulfur, selenium, or tellurium compounds of phosphorus
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to the field of batteries, and in particular solid electrolyte batteries, of the sulphide type.
  • the solid sulphide electrolytes reach sufficient maturity to consider their industrial use. Their high values of ionic conductivity associated with their ductility and limited density make them serious candidates for the first generations of all-solid-state batteries that can compete with the energy densities of current Li-ion batteries with liquid electrolytes.
  • the oxides for their part, are generally more stable (electrochemically and chemically) but have lower ionic conductivities and require heat treatments at high temperature (> 700 ° C) which are not suitable for industrial application.
  • high temperature > 700 ° C
  • their higher density and poor ductility limit the energy densities that can be achieved when in use.
  • the present invention relates to a compound of formula
  • the presence of oxide makes it possible to increase the stability of the sulphide electrolytes, to reduce the risks associated with their use while maintaining their electrochemical performance:
  • the compounds of formula (I) allow the conduction of alkaline ions (especially lithium).
  • the compounds of formula (I) thus make it possible to simplify the use of inorganic sulphide-based electrolytes and to accelerate the progress of all-solid technologies thanks to industrialization with limited risks in terms of safety.
  • the compound of formula (I) is represented by formula (G):
  • Li 3 (PS 4 ) i- x (OCI) x (I ') x being defined as above.
  • x is preferably between 0.02 and 0.20.
  • the inventors have demonstrated a synergistic effect for the mixed electrolytes according to the invention for values of x less than 0.2: for these values, the electrolyte causes a release of hhS lower than that of a mixed electrolyte with a higher amount of U 3 OCI (x greater than 0.2), whereas a lower release could be expected due to a lower amount of sulphide in the mixture.
  • the present application also relates to the process for preparing the compounds of Formula (I) according to the invention, said process comprising the step of co-grinding the precursors of the compound of formula (I).
  • said precursors can be chosen from the compounds of formula:
  • A, B, Xi are defined as in formula (I).
  • this co-grinding step is carried out by mixing said precursors in the desired proportions, typically, in the proportions respecting the molar ratios required by formula (I).
  • the co-grinding can be carried out at room temperature.
  • the co-grinding can be carried out by means of a ball mill (bail milling).
  • the co-grinding can be carried out by a grinder marketed by Fritsch (Fritsch 7), with balls of diameter between 0.1 and 15 mm, in bowls of 10 to 50 ml, for cycles of a duration of between 1 min and 2 hours for a total duration of between 5 and 100 h, at a speed of between 100 and 1000 rpm.
  • the particle size of the mixture after co-grinding is less than 10 ⁇ m, in particular less than 1 ⁇ m.
  • the precursors A 2 0, BO, A 2 S, LiXi, LiX 2 , P 2 S 5 , AOFI are commercially available, for example, these materials are available from Aldrich or Alfa Aesar.
  • the precursors are in crystalline form.
  • the compounds of formula (I) obtained by the process according to the invention are of amorphous structure.
  • the process for preparing compound (I') comprises the step of co-grinding the precursors Li 2 0, LiCl, Li 2 S and P 2 S 5 .
  • some of these precursors can first be in the form of a mixture.
  • compositions (II) and (III) are mixed for co-grinding in the proportions:
  • the synthesis process according to the invention does not include high temperature annealing, unlike most oxides. It is therefore favorable to large-scale production of these materials.
  • the present invention also relates to an electrolyte for a battery comprising a compound of formula (I) according to the invention.
  • said electrolyte is of the solid type.
  • said electrolyte is suitable for “all solid” type batteries.
  • the present invention also relates to an electrochemical element comprising an electrolyte according to the invention.
  • the electrochemical element according to the invention is particularly suitable for lithium accumulators, such as Li-ion, primary Li (non-rechargeable) and Li-S accumulators as well as their equivalents with other alkaline elements (Na-ion, K- ion, ...) for the corresponding formulations.
  • lithium accumulators such as Li-ion, primary Li (non-rechargeable) and Li-S accumulators as well as their equivalents with other alkaline elements (Na-ion, K- ion, ...) for the corresponding formulations.
  • the present invention also relates to an electrochemical module comprising the stack of at least two elements according to the invention, each element being electrically connected with one or more other element (s).
  • module therefore refers here to the assembly of several electrochemical elements.
  • the present invention also relates to a battery comprising one or more modules according to the invention.
  • battery or "accumulator” is therefore understood here to mean the assembly of several modules, said assemblies may be in series and / or parallel.
  • the invention preferably relates to accumulators whose capacity is greater than 100 mAh, typically 1 to 100Ah.
  • FIG 1 shows the X-ray diffraction spectra of Li 3 (PS4) i- x (OCI) x compounds as a function of x during 29 hour ball mill grinding; the wavelength used is that of the Ka line of copper (1.5406 Angstrom).
  • Figure 2 shows the X-ray diffraction spectrum of the compound Li 3 (PS4) o.884 (OCI) o.ii6 as a function of time for samples ground by a ball mill; the wavelength used is that of the Ka line of copper (1.5406 Angstrom).
  • Figure 3 illustrates the comparison of the release of FI 2 S for a sample of sulfide electrolyte alone (amorphous LPS) and Li 3 (PS4) i- x (OCI) x compounds.
  • Example 1 Preparation of a composite in the Li-PSO-CI system from Li2S-P2S5-Li 2 O-LiCI.
  • the compounds Li 3 (PS4) i- x (OCI) x were prepared from the precursors Li 2 0, LiCl, Li 2 S and P 2 S 5 . The masses of precursors are calculated to obtain the desired stoichiometry.
  • Table 1 indicates the masses of the various precursors for the production of the compounds Li 3 (PS4) i- x (OCI) x for the various values of x
  • the mixtures are carried out by ball milling (bail milling, Fritsh 7) in 25 mL Zr0 2 bowls with 4 10 mm diameter balls. These bowls are rotated at 500 rpm for several cycles of 30 min. The powder inside the bowls is peeled from the walls every 5 hours in order to homogenize the sample.
  • H 2 S To measure the release of H 2 S, 25 mg of powder are introduced at the initial time into a 2.5L container which can be hermetically closed and in which an H 2 S detector is placed (precision of 1 ppm ).
  • the container contains ambient air at atmospheric pressure and ambient temperature in order to assess the risk associated with the release of H 2 S under conditions standard in which the materials could be found.
  • the level of H 2 S in the chamber is recorded at regular time intervals as soon as the sample is introduced.
  • Example 3 Measurement of conductivity
  • the main function of the electrolyte being the conduction of ions, measurements of ionic conductivity were carried out to verify its evolution as a function of the compositions studied.
  • the powder obtained from the synthesis is introduced into a cell similar to a pelletizing mold, the pistons of which are made of stainless steel and the body of an insulating material.
  • a pressure of 2 t / cm 2 is maintained on the cell during the conductivity measurement.
  • This measurement is made by impedance (1 MHz to 200 mHz), at several temperature values from 20 ° C to 60 ° C.
  • the resistance value R resulting from this measurement allows us to calculate the value of the conductivity s via the relation [Math 1]
  • the thickness e of the compressed pellet is measured with a micrometer (precision: 1 ⁇ m) and the area S is that of the cell used.

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Abstract

La présente demande concerne de nouveaux composés mixtes à base d'oxydes et de sulfure, et leur utilisation à titre d'électrolyte solide, présentant une stabilité améliorée aux sulfures. La demande concerne également les éléments électrochimiques et batteries au lithium contenant ces électrolytes.

Description

TITRE : ELECTROLYTES INORGANIQUES MIXTES DE LITHIUM
La présente invention concerne le domaine des batteries, et notamment les batteries à électrolyte solide, de type sulfure.
Les électrolytes solides sulfures arrivent à maturité suffisante pour envisager leur utilisation industrielle. Leurs fortes valeurs de conductivité ionique associée à leur ductilité et leur masse volumique limitée en font des candidats sérieux pour les premières générations de batteries tout solide pouvant permettre de concurrencer les densités d’énergies des accumulateurs Li-ion actuels à électrolytes liquides.
Toutefois ces avantages sont contrebalancés par la faible stabilité des sulfures. En présence d’humidité, ceux-ci sont susceptibles de réagir pour libérer spontanément un gaz toxique, le H2S. De plus, ils présentent des fenêtres de stabilité en potentiel limitées et peuvent donc se dégrader au contact des matériaux actifs d’électrode auxquels ils sont associés dans les cellules. Ces matériaux actifs étant souvent des oxydes (principalement dans l’électrode positive), un autre phénomène lié aux charges d’espace peut être source de polarisation additionnelle.
Il reste donc à améliorer la stabilité des électrolytes, tout en conservant une conductivité et des densités d’énergie satisfaisantes, afin d’accélérer le progrès des technologies tout-solide pour envisager leur industrialisation avec des risques limités en termes de sécurité.
Les oxydes, de leur côté, sont généralement plus stables (électrochimiquement et chimiquement) mais présentent des conductivités ioniques plus faibles et nécessitent des traitements thermiques à température élevée (> 700°C) non adaptés à une application industrielle. De plus, leur masse volumique plus élevée et leur mauvaise ductilité limitent les densités d’énergie pouvant être obtenues lors de leur utilisation.
Il a maintenant été découvert de nouveaux composés inorganiques mixtes présentant notamment une stabilité améliorée par rapport aux électrolytes sulfures, tout en conservant leurs performances électrochimiques, notamment sans dégrader la conductivité ionique.
Selon un premier objet, la présente invention concerne un composé de formule
(I) : (( A(t-v)Bv/2) [( PS4)(1 -x)(0 HzAuXl )x])(1 -y) (LinX2)y (I)
Dans laquelle :
A = U, Na, K ;
B = Mg, Ca ;
Xi = F, Cl, Br, I ;
X = N, O, S, F, Cl, Br, I, B FU, CiBjHj+i ; n est tel que : n=3 pour X2=N, ou n=2 pour X2=0, S , ou n=1 pour X2= F, Cl, Br, I, BH4, C;BjHj+i ; avec i et j étant des entiers et i=1 ou 2 et 8£j£11 ;
0 < y < 0.40,
0 < x < 0.7,
0 < z < 1 ; u est positif, négatif ou nul, et tel que u + z = 0 ;
0£v£0.3 ;
2.8£t£3.5 ;
Etant entendu que
Dans les composés de formule (I) selon l’invention, la présence d’oxyde permet d’accroitre la stabilité des électrolytes sulfures, de réduire les risques liés à leur emploi tout en conservant leurs performances électrochimiques : Les composés de formule (I) permettent la conduction des ions alcalins (notamment du lithium).
De par leur composition mixte oxyde et sulfure, ils associent les avantages des différentes familles d’électrolytes inorganiques tout en limitant leurs désavantages, notamment en ce qui concerne la faible stabilité des sulfures.
Les composés de formule (I) permettent ainsi de simplifier l’utilisation des électrolytes inorganiques à base de sulfure et d’accélérer le progrès des technologies tout-solide grâce à une industrialisation avec des risques limités en termes de sécurité.
On peut citer les modes de réalisation suivants, chacun des modes de réalisation pouvant être considéré isolément ou selon chacune de leurs combinaisons possibles :
A=Li et Xi=CI ; et/ou - t=3, u=0, y=0 et z=0 .
En particulier, selon un mode de réalisation, le composé de formule (I) est représenté par la formule (G) :
Li3(PS4)i-x(OCI)x (I’) x étant défini comme ci-avant.
Selon un mode de réalisation, x est de préférence compris entre 0.02 et 0.20.
En effet, et sans vouloir être liés par la théorie, les inventeurs ont mis en évidence un effet synergique pour les électrolytes mixtes selon l’invention pour des valeurs de x inférieures à 0.2 : pour ces valeurs, l’électrolyte provoque un dégagement d’hhS inférieur à celui d’un électrolyte mixte présentant une quantité supérieure de U3OCI (x supérieur à 0.2), alors qu’un dégagement moindre pouvait être escompté en raison d’une quantité moindre de sulfure dans le mélange.
A titre de composés répondant à la formule (I) selon l’invention, on peut citer les composés représentatifs suivants :
Li3(PS4)o.884(OCI)o.116 Li3(PS4)0.793(OCI)0.207 Li3[(PS4)o.85(OCI)o.i5])o.8o (LiBr)o.2o U3.2[(PS4)0.90(OCI)0.10])0.70 (LÎ2.8Mgo.i)[(PS4)o.9o(OCI)o.io]
(Li3[(PS4)o.85(OCI)o.15])o.95 (Li3N)o.05 Li3[(PS4)o.85(OBr)o.i5])o.9o (Lil)o.io (LÎ2.98[(PS4)o.8o(OH)o.02Bro.2o])o.90 (Lil)o.10
Selon un autre objet, la présente demande concerne également le procédé de préparation des composés de Formule (I) selon l’invention, ledit procédé comprenant l’étape de co-broyage des précurseurs du composé de formule (I). En particulier, lesdits précurseurs peuvent être choisis parmi les composés de formule :
A20, BO, A2S, LiXi, UX2, P2S5, AO H Dans lesquelles A, B, Xi sont définis comme en formule (I).
Généralement, cette étape de co-broyage est réalisée en mélangeant lesdits précurseurs dans les proportions désirées, typiquement, selon les proportions respectant les ratios molaires requis par la formule (I). Selon un mode de réalisation, le co-broyage peut être effectué à température ambiante.
Selon un mode de réalisation, le co-broyage peut être effectué au moyen d’un broyeur à billes (bail milling). Typiquement, le co-broyage peut être effectué par un broyeur commercialisé par Fritsch (Fritsch 7), avec des billes de diamètre compris entre 0.1 et 15 mm, dans des bols de 10 à 50 ml, pendant des cycles d'une durée comprise entre 1 mn et 2 heures pour une durée totale comprise entre 5 et 100 h, à vitesse de rotation comprise entre 100 et 1000 tr/mn. Typiquement, la granulométrie du mélange après co-broyage est inférieure à 10 pm, notamment inférieure à 1 pm.
Les précurseurs A20, BO, A2S, LiXi, LiX2, P2S5, AOFI sont disponibles commercialement, par exemple, ces matériaux sont disponibles chez Aldrich ou Alfa Aesar.
Typiquement, les précurseurs sont sous forme cristalline.
Selon un mode de réalisation, les composés de formule (I) obtenus par le procédé selon l’invention sont de structure amorphe.
Selon un mode de réalisation, dans le cas du composé (I’), le procédé de préparation du composé (I’) comprend l’étape de co-broyage des précurseurs Li20, LiCI, Li2S et P2S5 . Avantageusement, certains de ces précurseurs peuvent être préalablement sous forme de mélange. Ainsi par exemple, le co-broyage peut être effectué en mélangeant une composition (II) comprenant Li20 et LiCI d’une part et une composition (III) comprenant Li2S et P2S5, dans le rapport Li2S/P2S5 = 3.
Ces compositions (Il ) et (III) sont mélangées pour le co-broyage dans les proportions:
- x part en poids de la composition (II) :
Li20 + LiCI (II) et
- (1 -x) part en poids de la composition (III) :
3 Li2S + P2S5 (NI)
De façon avantageuse, le procédé de synthèse selon l’invention ne comprend pas de recuit à haute température, contrairement à la plupart des oxydes. Il est donc ainsi favorable à une production à grande échelle de ces matériaux.
Selon un autre objet, la présente invention concerne également un électrolyte pour batterie comprenant un composé de formule (I) selon l’invention. Selon un mode de réalisation, ledit électrolyte est de type solide.
Selon un mode de réalisation, ledit électrolyte convient aux batteries de type « tout solide ».
Ainsi, selon un autre objet, la présente invention concerne également un élément électrochimique comprenant un électrolyte selon l’invention.
L’élément électrochimique selon l’invention convient particulièrement aux accumulateurs au lithium, tels que les accumulateurs Li-ion, Li primaire (non rechargeable) et Li-S ainsi que leurs équivalents avec d’autres éléments alcalins (Na- ion, K-ion, ...) pour les formulations correspondantes.
Selon un autre objet, la présente invention concerne également un module électrochimique comprenant l’empilement d’au moins deux éléments selon l’invention, chaque élément étant connecté électriquement avec un ou plusieurs autre(s) élément(s).
Le terme « module » désigne donc ici l’assemblage de plusieurs éléments électrochimiques.
Selon un autre objet, la présente invention concerne également une batterie comprenant un ou plusieurs modules selon l’invention.
On entend donc ici par « batterie » ou « accumulateur », l’assemblage de plusieurs modules, lesdits assemblages peuvent être en série et/ou parallèle. L’invention concerne préférentiellement des accumulateurs dont la capacité est supérieure à 100 mAh, typiquement 1 à 100Ah.
Figures :
[Fig 1] La Figure 1 représente les spectres à diffraction des rayons X des composés Li3(PS4)i-x(OCI)x en fonction de x pendant un broyage par broyeur à billes de 29 heures ; la longueur d’onde utilisée est celle de la raie Ka du cuivre (1.5406 Angstrom). [Fig 2 ] La Figure 2 représente le spectre à diffraction des rayons X du composé Li3(PS4)o.884(OCI)o.ii6 en fonction du temps pour des échantillons broyés par broyeur à billes ; la longueur d’onde utilisée est celle de la raie Ka du cuivre (1.5406 Angstrom).
[Fig 3] La Figure 3 illustre la comparaison du dégagement d’FI2S pour un échantillon d’électrolyte sulfure seul (LPS amorphe) et des composés Li3(PS4)i- x(OCI)x. Exemples
Les exemples suivants illustrent de façon représentative et non limitative un mode de réalisation selon l’invention. Exemple 1 : Préparation d’un composite dans le système Li-P-S-O-CI à partir de Li2S-P2S5-Li20-LiCI.
Compositions choisies : x=0.714 correspondant à un % massique de Li3OCI de 50% x=0.384 correspondant à un % massique de Li3OCI de 20% - x=0.207 correspondant à un % massique de Li3OCI de 9,5% x=0.116 correspondant à un % massique de Li3OCI de 5%
Les composés Li3(PS4)i-x(OCI)xont été préparés à partir des précurseurs Li20, LiCI, Li2S et P2S5. Les masses de précurseurs sont calculées pour obtenir la stoechiométrie souhaitée.
[Table 1]
Le Tableau 1 indique les masses des différents précurseurs pour la réalisation des composés Li3(PS4)i-x(OCI)x pour les différentes valeurs de x
Les mélanges sont effectués par broyage à billes (bail milling, Fritsh 7) dans des bols Zr02 de 25mL avec 4 billes de diamètre 10 mm. Ces bols sont mis en rotation à 500 tours/min pendant plusieurs cycles de 30 min. La poudre à l’intérieur des bols est décollée des parois toutes les 5 heures afin d’homogénéiser l’échantillon.
L’évolution des diagrammes de diffraction des rayons X (DRX) du composé Li3(PS4)o.884(OCI)o.ii6 en fonction du temps de broyage est présentée à la Figure 2. Les trois précurseurs Li2S, LiCI et Li20 disparaissent après 29h de broyage. Il est possible que les précurseurs aient été nanostructurés jusqu’à former un composé amorphe comme c’est le cas pour U3PS4 amorphe, la structure amorphe se caractérise par un manque d’ordre à moyenne et longue distance se traduisant par des raies de diffraction très larges. Ce temps de broyage va donc être pris comme référence pour les autres mélanges (Figure 1).
Les DRX des autres mélanges après 29h de mécanosynthèse sont présentés sur la Figure 1. Comme pour le composé avec x=0.116, le composé avec x=0.207 ne présente pas de pic très significatif. Pour les composés Li3(PS4)o.6i6(OCI)o.384 et Li3(PS4)o,286(OCI)o.7i4, les précurseurs sont toujours bien visibles après les 29h de mécanosynthèse (Figure 3).
Exemple 2 : Dégagement d’F S
Le dégagement de sulfure d’hydrogène a été mesuré pour un électrolyte mixte selon l’invention U3PS4 iLhOCI selon deux compositions avec x=0.116 et 0.207. Il a été comparé avec celui dégagé par un échantillon d’électrolyte sulfure seul (LPS amorphe) de masse similaire.
Pour réaliser la mesure de dégagement d’H2S, 25 mg de poudre sont introduits au temps initial dans un récipient de 2,5L pouvant être fermé hermétiquement et dans lequel est disposé un détecteur d’ H2S (précision d’1 ppm). Dans le présent exemple, le récipient contient de l’air ambiant à pression atmosphérique et température ambiante afin d’évaluer le risque associé au dégagement d’ H2S dans des conditions standard dans lesquelles les matériaux pourraient se trouver. Le taux de H2S dans l’enceinte est enregistré à intervalle de temps régulier dès l’introduction de l’échantillon.
Les résultats sont illustrés à la Figure 3. Les courbes obtenues démontrent que le composé avec x=0.116 présente un dégagement inférieur au composé avec x=0.207, laissant envisager de plus, un effet synergique pour des valeurs de x inférieures à 0.2.
Exemple 3 : Mesure de conductivité La fonction principale de l’électrolyte étant la conduction des ions, des mesures de conductivité ionique ont été effectuées pour vérifier son évolution en fonction des compositions étudiées. Pour une composition donnée, de la poudre issue de la synthèse est introduite dans une cellule similaire à un moule à pastiller dont les pistons sont en acier inoxydable et le corps en matériau isolant. Une pression de 2t/cm2 est maintenue sur la cellule pendant la mesure de conductivité. Cette mesure est faite par impédance (1 MHz à 200 mHz), à plusieurs valeurs de températures de 20°C à 60°C. La valeur de résistance R issue de cette mesure nous permet de calculer la valeur de la conductivité s via la relation [Math 1]
L’épaisseur e de la pastille comprimée est mesurée avec un micromètre (précision : 1 pm) et la surface S est celle de la cellule utilisée.
Les valeurs de conductivité obtenue à 20 et 60°C sont reportées dans le tableau 2.
[Table 2] Ces mesures montrent que la conductivité ne varie pas fortement d’un échantillon à l’autre, malgré la diminution de la quantité de sulfure.
La diminution de la quantité d’hbS dégagée ne se fait donc pas au détriment de la capacité du matériau à conduire les ions lithium.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composé de formule (I) :
((A(,-v)Bv/2)[(PS4)(i-x)(OHzAuXi)x])(i-y) (LinX2)y (I)
Dans laquelle :
A = U, Na, K ;
B = Mg, Ca ;
Xi = F, Cl, Br, I ;
X2 = N, O, S, F, Cl, Br, I, BH4, CiBjHj+i ; n est tel que : n=3 pour X2=N, ou n=2 pour X2=0, S , ou n=1 pour X2= F, Cl, Br, I, BH4, CiBjHj+i ; avec i et j étant des entiers et i=1 ou 2 et 8£j£11 ;
0 < y < 0.40,
0 < x < 0.7,
0 < z < 1 ; u est positif, négatif ou nul, et tel que u + z = 0 ;
0£v£0.3 ;
2.8£t£3.5 ;
Etant entendu que X2 ¹ Xi.
2. Composé selon la revendication 1 tel que dans la formule (I) :
A=Li ; et
Xi=CI.
3. Composé selon la revendication 1 ou 2 tel que dans la formule (I) : y=0 ;t=3, y=0, z=0 et u=0.
4. Composé selon l’une quelconque des revendications précédentes tel que le composé de formule (I) est représenté par la formule (G) :
Li3(PS4)i-x(OCI)x (I’) x étant défini selon la revendication 1 .
5. Composé selon la revendication 4, tel que x est de préférence compris entre 0.02 et 0.20.
6. Procédé de préparation d’un composé de formule (I) tel que défini selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 tel qu’il comprend l’étape de co-broyage de précurseurs cristallins jusqu’à l’obtention d’un mélange amorphe.
7. Electrolyte pour batterie comprenant un composé de formule (I) tel que défini selon l’une quelconque des revendications 1 à 5.
8. Elément électrochimique comprenant un électrolyte tel que défini selon la revendication 7.
9. Module électrochimique comprenant l’empilement d’au moins deux éléments selon la revendication 8, chaque élément étant connecté électriquement avec un ou plusieurs autre(s) élément(s).
10. Batterie comprenant un ou plusieurs modules selon la revendication 9.
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