[发明专利]磷酸盐‑石榴石固体电解质结构

说明书

本申请依据35U.S.C.§119要求于2014年11月26日提交的美国临时申请序列号62/085000的优先权，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文。

通过引用将本文所提及的各出版物或专利文件的全部公开内容纳入本文。

背景

本公开涉及一种磷酸盐-石榴石固体电解质结构以及用于制造该结构和在储能装置中使用该结构的方法。

发明概述

在一些实施方式中，本公开提供了一种磷酸盐-石榴石固体电解质结构以及用于制造该结构和在例如储能装置中使用该结构的方法。

附图的简要说明

在本公开的实施方式中：

图1显示了本公开的复合三层电解质结构(100)的示意图；

图2显示了结合有两个图1中所示的三层电解质结构(100)的复合电池结构(200)的一种实施方式的示意图。

发明详述

下面参考附图(如果有的话)对本公开的各种实施方式进行详细描述。参考各种实施方式不限制本公开的范围，本公开的范围仅受所附权利要求书的范围限制。此外，在本说明书中列出的任何实施例都不是限制性的，且仅列出要求保护的发明的诸多可能的实施方式中的一些实施方式。

定义

“对与锂金属接触稳定”或类似术语或用语是指例如所述材料与锂金属或含锂合金之间不发生相互作用或反应，否则会显著降低各组件的电学、化学或电化学性能。

“对与水接触稳定”或类似术语是指例如所述材料与液体、溶液或蒸汽相中的水之间不发生相互作用或反应，否则会显著降低各组件的电学、化学或电化学性能。

“不同的相对化学稳定性”或类似术语是指例如所述材料显示出在与感兴趣的材料(包括锂金属、锂合金、水、水蒸气、水溶液以及环境空气及其组分)接触方面具有不同水平的相互作用或反应。

“LLZO”或类似术语是指例如以式Li₇La₃Zr₂O₁₂表示的固体锂石榴石组合物。

“LAMP”或类似术语是指例如一种常规锂铝金属磷酸盐电解质膜结构。

“LMP”或类似术语是指例如LAMP类的锂金属磷酸盐电解质膜化合物，例如LATP。

“LATP”或类似术语是指例如以式Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃表示的固体金属磷酸盐电解质。

“包括”、“包含”或类似术语意为包括但不限于，即内含而非排它。

用来描述本公开实施方式的修饰例如组合物中成分的量、浓度、体积、过程温度、过程时间、产量、流速、压力、粘度等数值及它们的范围或者组件尺寸等数值及它们的范围的“约”是指数量的变化，可发生在例如：制备材料、组合物、复合物、浓缩物、组件零件、制品制造或应用制剂的典型测定和处理步骤中；这些步骤中的无意误差；制造、来源或用来实施所述方法的原料或成分的纯度方面的差异中；以及类似的考虑因素中。术语“约”还包括由于组合物或制剂的老化而与特定的初始浓度或混合物不同的量，以及由于混合或加工组合物或制剂而与特定的初始浓度或混合物不同的量。

“任选的”或“任选地”表示随后描述的事件或情形可能发生，也可能不发生，而且该描述包括事件或情形发生的实例和所述事件或情形不发生的实例。

除非另有说明，否则，本文所用的不定冠词“一个”或“一种”及其相应的定冠词“该/所述”表示至少一(个/种)，或者一(个/种)或多(个/种)。

可采用本领域普通技术人员熟知的缩写(例如，表示小时的“h”或“hrs”、表示克的“g”或“gm”、表示毫升的“mL”、表示室温的“rt”，表示纳米的“nm”以及类似缩写)。

在组分、成分、添加剂、尺度、条件、时间和类似方面公开的具体和优选的数值及其范围仅用于说明，它们不排除其他限定数值或限定范围内的其他数值。本公开的组合物和方法可包括本文所描述的任何数值或数值、具体数值、更具体的数值和优选数值的任何组合，包括显义或隐义的中间值和中间范围。