[发明专利]一种新型锂离子导电电解质材料

说明书

本发明涉及一种新型锂离子电导的固态电解质材料，其特征是该材料的成分组成为Li₂₉Zr₉Nb₃O₄₀+xA，其中0＜x≤0.2；A为离子导电性调节剂，是由Al₂O₃、Ga₂O₃、Y₂O₃和B₂O₃中的至少一种物质组成。本发明的固态电解质材料具有正交系晶体结构特征，由此所制备的电解质材料的室温(25℃)电导率达到2.41×10^‑4S·cm^‑1。本发明涉及的固态电解质材料具有离子电导率高、化学稳定性好的特点，适用于以锂离子导电为固态电解质的二次电池。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，涉及一种锂离子导电固体电解质材料，适用于以锂离子导电为固态电解质的二次电池。

背景技术

锂离子电池是一种可充放电的二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。与碱性电池和镍氢电池等传统储能电池相比，锂离子电池具有能量密度大、自放电小、没有记忆效应、循环性能优越、输出功率大、使用寿命长等。锂离子电池在数码电子产品行业而得到了广泛应用，在交通动力电源、电力储能电源、移动通信电源、新能源储能动力电源、航天军工电源等领域的应用也正在得到推广发展。

当前商业使用的锂离子二次电池采用常温下为液态的LiPF₆为锂离子导电电解质，电解质易产生漏液、腐蚀电极甚至燃烧爆炸等安全隐患。随着锂离子电池在动力电源等领域的应用发展，安全隐患也一直是行业特别关注的问题。解决锂离子二次电池的安全隐患的有效方法之一就是发展全固态锂离子电池。顾名思义，全固态锂离子电池就是采用固态电解质，不含液体材料的锂离子电池。这不仅使电池更安全，还拥有使用温度宽、装配简易和更高的工作电压等优点，是目前锂离子电池全新的开发方向。固体电解质在全固态锂离子电池的开发和发展中起着至关重要的作用。