[发明专利]一种固态电解质及其制作方法与全固态锂电池

权利要求书

1.一种固态电解质，其包括一基体，所述基体为石榴石型快离子导体Li₇M₃Zr₂O₁₂或者Li₅Ta₃M₂O₁₂，其中M为La，Al，Sr，Sc，Cr，Ba，Fe，Mo，Y中的一种或几种，其特征在于，在所述基体表面包覆有可发生塑性形变的表面修饰层，所述表面修饰层为非晶态硅酸锂、硫酸锂、或者钨酸锂中的一种。

2.根据权利要求1所述的固态电解质，其特征在于，所述石榴石型快离子导体Li₇M₃Zr₂O₁₂或者Li₅Ta₃M₂O₁₂的颗粒尺寸大小为0.5μm~5μm。

3.根据权利要求1所述的固态电解质，其特征在于，所述表面修饰层与基体的体积比为2%～50%：50%～98%。

4.根据权利要求1所述的固态电解质，其特征在于，所述硅酸锂为Li₂SiO₃、Li₄SiO₄、Li₈SiO₆、Li₂Si₂O₅、Li₆Si₂O₇或Li₂Si₅O₁₁的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的固态电解质，其特征在于，所述表面修饰层的厚度为0.1nm~500nm。

6.根据权利要求5所述的固态电解质，其特征在于，所述表面修饰层的厚度为0.1nm到50nm。

7.一种固态电解质的制备方法，其特征在于，该制作方法包括如下步骤：

步骤一：提供一种基体，所述基体为石榴石型快离子导体Li₇M₃Zr₂O₁₂或者Li₅Ta₃M₂O₁₂，其中M为La，Al，Sr，Sc，Cr，Ba，Fe，Mo，Y中的一种或几种；

步骤二：通过射频磁控溅射、脉冲激光沉积、电子束蒸发方法中的一种方法在所述基体表面包覆一层表面修饰层，所述表面修饰层为非晶态硅酸锂、硫酸锂、或者钨酸锂中的一种。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤二中，所述表面修饰层的厚度为0.1nm~500nm。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述硅酸锂为Li₂SiO₃、Li₄SiO₄、Li₈SiO₆、Li₂Si₂O₅、Li₆Si₂O₇或Li₂Si₅O₁₁。

10.一种全固态锂电池，包含有正极、负极以及设置在所述正极和负极之间的固态电解质，其特征在于，所述固态电解质为权利要求1-6中的任意一项所述的固态电解质，或者所述固态电解质是由权利要求7-9中的任意一项所述制备方法制备出的固态电解质。

11.根据权利要求10所述的全固态锂电池，其特征在于，所述负极选用石墨、硬碳、硅、硅氧化物、锡合金、锂钴氮化物、锂金属或锂合金中的一种或者两种及两种以上的混合物。

12.根据权利要求10所述的全固态锂电池，其特征在于，所述正极选自钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、氧化钒、氧化钼、硫化钛中的一种或者两种及两种以上的混合物。