[发明专利]与固态电解质形成简易锂金属阳极界面的系统和方法

权利要求书

1.一种形成固态电解质的方法，所述方法包括：

(a)提供固态电解质材料，所述固态电解质材料包括具有第一电子传导率的前体层；以及

(b)固态电解质材料上的前体层被还原为具有第二电子传导率的界面层，所述第二电子传导率大于所述第一电子传导率。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述前体层包含一种或多种金属氧化物。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述前体层包含选自下组的金属氧化物：氧化锌、铝掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌、铟掺杂氧化锌、氟掺杂氧化锡、氧化铟锡、铟掺杂氧化镉、石墨烯、碳纳米管、无定形碳、氧化钒、碳化硅、氮化钛、碳化钽、镧掺杂钛酸锶、镧掺杂钛酸钡以及它们的混合物。

4.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(b)包括通过在还原环境中进行加热，对前体层进行还原。

5.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(b)包括通过将前体层暴露于氧化性气体或惰性气体、并随后转换为还原性气体而不改变温度，对前体层进行还原。

6.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(b)包括使用化学试剂对前体层进行还原。

7.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(b)包括通过将前体层暴露于电化学活性金属，将前体层还原为电子传导界面层。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述电化学活性金属包括锂、镁、钠或锌。

9.如权利要求7所述的方法，其中，所述电化学活性金属包括锂。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述固态电解质材料包括具有式Li_wA_xM₂Re_3-yO_z的陶瓷材料，

其中w是5–7.5，

其中A选自B、Al、Ga、In、Zn、Cd、Y、Sc、Mg、Ca、Sr、Ba和它们的任意组合，

其中x是0–2，

其中M选自Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Sn、Ge、Si、Sb、Se、Te和它们的任意组合，

其中Re选自镧系元素、锕系元素和它们的任意组合，

其中y是0.01–0.75，

其中z是10.875–13.125；并且

其中，所述材料具有石榴石型或类石榴石晶体结构。

11.如权利要求1所述的方法，其中，所述前体层包括第二固体电解质材料，该第二固体电解质材料包括具有石榴石、钙钛矿、NaSICON或LiSICON相的氧化物或磷酸盐材料的任意组合。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述石榴石相基于锡。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述NASICON基于钛。

14.如权利要求1所述的方法，其中，第二电子传导率大于1x 10^-7S/cm。

15.一种形成用于电化学装置的固态电解质的方法，所述电化学装置包括含有电化学活性金属的阳极，所述方法包括：

(a)提供固态电解质材料；

(b)在固态电解质材料表面上沉积界面层，所述界面层含有第一金属，

其中，在电化学装置形成或循环期间，电化学活性金属不会与第一金属形成合金。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述电化学活性金属包括锂、镁、钠或锌。

17.如权利要求15所述的方法，其中，所述电化学活性金属包括锂。