[发明专利]一种锂电池专用锂快离子导体材料及制备方法

权利要求书

1.一种锂电池专用锂快离子导体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）以Li₂CO₃、SiO₂为原料，加入适量金属盐，通过机械球磨使各组分混合均匀，接着进行高温固相反应，结束后冷却，制得掺杂硅酸锂材料；

（2）将Li₂₄Zn(GeO₄)₄材料加入真空干燥球磨机中，充分球磨，接着以100目的标准筛进行过筛，得到均匀的Li₂₄Zn(GeO₄)₄颗粒；

（3）将步骤（2）得到的Li₂₄Zn(GeO₄)₄颗粒加入粉体加压机，以粉体气流的形式先后通过连续通道A段和B段：通道A段为采用射频磁控溅射步骤（1）制得的掺杂硅酸锂材料的通道，得到晶态硅酸锂层包覆的Li₂₄Zn(GeO₄)₄颗粒；接着进入通道B段，通道B段为采用射频磁控溅射在晶态硅酸锂层包覆的Li₂₄Zn(GeO₄)₄颗粒的表面增加一层非晶态修饰层，出料，收集，制得双层包覆的Li₂₄Zn(GeO₄)₄固态电解质，即为锂电池专用锂快离子导体材料；所述非晶态修饰层为非晶态的钛酸锂，厚度为50~100nm。

2.根据权利要求1所述一种锂电池专用锂快离子导体材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述金属盐为Al₂SiO₅、MgSO₄、Cr₂(SO₄)₃、Co(NO₃)₂、Ni(NO₃)₂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述一种锂电池专用锂快离子导体材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，Li₂CO₃、SiO₂、金属盐的摩尔比例为2:1:0 .1~0 .5。

4.根据权利要求1所述一种锂电池专用锂快离子导体材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述高温固相反应的温度为750~850℃，时间为3~5h，反应气氛为空气或氮气。

5.根据权利要求1所述一种锂电池专用锂快离子导体材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述粉体气流的速率为0 .4~0 .6m/s。

6.根据权利要求1所述一种锂电池专用锂快离子导体材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述通道A段的温度为300~310℃，磁控溅射的功率为100~120W，气压为1~1 .3Pa。

7.根据权利要求1所述一种锂电池专用锂快离子导体材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述通道B段的温度为250~280℃，磁控溅射的功率为80~100W，气压为0 .6~0 .9Pa。

8.根据权利要求1所述一种锂电池专用锂快离子导体材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述晶态硅酸锂层的厚度为100~1000nm。

9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的一种锂电池专用锂快离子导体材料。