[发明专利]一种Li6

权利要求书

1.一种固态电解质，其特征在于，该固态电解质的化学式为Li_6–nxM_xPS₅Br，其中，n为2、3或4；M为Al、B、Si、Fe、Ge、Sn中的至少一种，0.05≤x≤0.3；M元素的化合价为+n价；

该固态电解质的晶体结构具有立方体晶型的空间群，Br和S占据了立方体的顶点和面心，四面体PS₄占据了立方体各条边的中点以及立方体的体心；立方体的内部还有四个独立的S原子，每一个所述独立的S原子的周围有18个空位，且部分空位被Li⁺或Mⁿ⁺占据。

2.如权利要求1所述的固态电解质，其特征在于，M为Al。

3.如权利要求1所述的固态电解质，其特征在于，x的范围为0.15≤x≤0.25。

4.如权利要求1至3任一项所述的固态电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将Li₂S、P₂S₅、LiBr与含有M元素的原料按照Li_6–nxM_xPS₅Br的化学组成中的摩尔比混合，得到混合原料；其中，n为2、3或4；M为Al、B、Si、Fe、Ge、Sn中的至少一种，0.05≤x≤0.3；所述含有M元素的原料为M元素的硫化物或单质；

(2)将混合原料在400℃～600℃的无氧条件下进行固相合成，得到Li_6–nxM_xPS₅Br，其晶体结构满足空间群；无氧条件为小于100Pa的真空条件。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述固相合成的时间为8h～24h。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合为研磨混合。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)采用球磨混合，球磨的转速为200r/min～400r/min，球磨的时间为10h～20h。

8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合原料进行固相合成之前，还包括步骤：将所述混合原料压制成片状。

9.如权利要求1至3任一项所述的固态电解质的应用，其特征在于，用于制备固态锂离子电池。

10.一种固态锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1至3任一项所述的固态电解质。