[发明专利]固态电解质及其制备方法和固态锂电池

权利要求书

1.一种固态电解质，其特征在于，该固态电解质含有硫化物固体电解质A和硫化物固体电解质B，所述硫化物固体电解质A的离子电导率不小于4.0×10^-4S/cm，所述硫化物固体电解质B的离子电导率不大于2.2×10^-4S/cm；以及所述硫化物固体电解质B的耐氧化性优于所述硫化物固体电解质A的耐氧化性；

其中，所述硫化物固体电解质A选自玻璃态的Li₂S-P₂S₅、结晶态的Li₃PS₄、Li₇P₃S₁₁、Li_xM_yP₂S_z和玻璃陶瓷态的Li₂S-P₂S₅中的一种或多种，其中，M为Si、Ge和Sn中的一种或多种，x+4y+10＝2z，0≤y≤1；

其中，所述硫化物固体电解质B选自结晶态的nLiA-(1-n)Li₄MS₄、nLiA-(1-n)Li₂MS₃和nLiA-(1-n)LiMS₂中的一种或多种，其中，A为F、Cl、Br和I中的一种或多种，M为Si、Ge和Sn中的一种或多种，0≤n≤0.5。

2.根据权利要求1所述的固态电解质，其中，在室温下，所述硫化物固体电解质A的离子电导率为4.0×10^-4至2×10^-2S/cm，所述硫化物固体电解质B的离子电导率为1×10^-5至2.2×10^-4S/cm；以及所述硫化物固体电解质A稳定的电化学窗口小于2.7V(vs Li/Li⁺)，所述硫化物固体电解质B稳定的电化学窗口大于3.0V(vs Li/Li⁺)。

3.根据权利要求1所述的固态电解质，该固态电解质为核壳结构，所述核壳结构包括内核材料和包覆于所述内核材料外的外壳材料，其中，所述硫化物固体电解质A作为所述内核材料，所述硫化物固体电解质B作为外壳材料。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的固态电解质，其中，所述硫化物固体电解质A的平均粒径为0.5-8μm；所述硫化物固体电解质B的平均粒径为1-250nm。

5.根据权利要求3所述的固态电解质，其中，所述外壳材料的厚度小于800nm。

6.根据权利要求1所述的固态电解质，其中，所述玻璃态或者所述玻璃陶瓷态的Li₂S-P₂S₅中Li₂S与P₂S₅的重量比为(2-4)：1；

所述结晶态的Li_xM_yP₂S_z选自Li₁₀SnP₂S₁₂、Li₁₀GeP₂S₁₂和Li₁₀SiP₂S₁₂中的一种或多种。