[发明专利]Li离子导电硫系玻璃的玻璃质固体电解质片材及相关结构、电芯和方法

权利要求书

1.一种独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其包含：

自立式基本上非晶形固体电解质壁结构体，其为致密的、无机的且具有高Li离子导电性，所述壁结构体包含：

i)连续Li离子导电无机非晶形材料相，其具有的室温Li离子电导率≥10^-5S/cm；

ii)相对的第一和第二主侧和相连表面；和

iii)在相对的主侧表面之间延伸的没有连续晶粒边界和粉末颗粒边界的微结构体；

其中，所述无机非晶形材料相是Li离子导电硫系玻璃，其具有

作为所述玻璃的构成元素的S(硫)和Li(锂)；以及

选自由P(磷)、B(硼)、Ge(锗)和Si(硅)组成的组中的所述玻璃的至少一种其他构成元素；

其中，所述壁结构体是所述Li离子导电硫系玻璃的自立式玻璃质片材；并且

其中，所述玻璃质片材的第一和第二主侧基本上没有表面微孔。

2.如权利要求1所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，在第一和第二主侧表面之间测得的所述硫系玻璃的玻璃质片材的室温面比电阻(ASR)≤100Ω-cm²。

3.如权利要求1所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，所述玻璃质片材的面积为至少10cm²。

4.如权利要求1所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，所述玻璃质片材的面积为至少100cm²。

5.如权利要求1所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，所述玻璃质片材具有基本上平行的纵向边缘。

6.如权利要求5所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，所述玻璃质片材的长度为至少25cm。

7.如权利要求5所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，所述玻璃质片材的长度为至少50cm。

8.如权利要求3所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，所述玻璃质片材的长度(l)与宽度(w)的面积长宽比(l/w)不小于10，所述片材宽度(w)不小于1cm。

9.如权利要求1所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，所述硫系玻璃的玻璃质片材具有不超过100μm的均匀厚度。

10.如权利要求1所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，所述硫系玻璃的玻璃稳定性因子{T_x-T_g}为不超过50℃。

11.如权利要求10所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，所述硫系玻璃的玻璃质片材基本没有结晶相。

12.如权利要求1所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，所述硫系玻璃的致密的玻璃质片材对于在制造、储存和/或工作期间与其接触的液体是基本上不透的。

13.如权利要求1所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，第一主侧包含液体状表面。

14.如权利要求13所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，液体状的第一主侧表面没有瑕疵深度延伸(Γ)超过5μm的瑕疵。

15.如权利要求14所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，液体状的第一主侧表面没有瑕疵深度延伸(Γ)大于片材厚度的1％的瑕疵。

16.如权利要求13所述的独立式Li离子导电性固体电解质隔板，其中，液体状的第一主侧表面的特征在于具有大于1mA/cm²的阈值电流密度。