[发明专利]兼容金属锂负极的Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3固态电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种兼容金属锂负极的Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃固态电解质，其特征在于，正极和负极之间采用双通AAO模板作为固态电解质的结构骨架，在其中一端沿双通AAO模板的孔内壁向另一端致密生长连续均匀的LATP纳米颗粒，作为锂离子快速传导的路径，所述LATP纳米颗粒粒径均匀；所述LATP纳米颗粒未完全将双通AAO模板的孔径填充满，所述锂离子快速传导路径LATP的长度距另一端的具有一定的距离形成空闲间隙；所述双通AAO模板具有间隙的一端与锂金属负极接触，另一端与正极直接接触，所述间隙能有效避免LATP与负极锂金属的直接接触而引起的不良副反应，又能够保证锂离子在电场作用下的有效输运；

所述锂离子快速传导路径LATP的长度距另一端的距离为10 -50 nm；

所述LATP纳米颗粒的直径为20-30 nm；

所述兼容金属锂负极的LATP固态电解质的制备方法，包含以下步骤：

步骤1，制备一定浓度的LATP前驱体溶液；

步骤2，双通AAO模板预处理：在真空的状态下对双通AAO模板进行加热，以除掉其中的水分和杂质，然后保持负压冷却至室温；

步骤3，通过控制注入孔径的LATP与双通AAO模板的摩尔比，进而控制注入LATP固化后占据孔径的体积比；将适量的 LATP前驱体溶液在负压状态下喷注到经所述步骤2处理过的双通AAO模板上，由于毛细作用和负压、以及喷注压力的多重因素，LATP前驱体溶液会喷注进入到AAO模板的孔径内；AAO模板与LATP的摩尔比为1:5.00-4.99，其中AAO模板的孔隙率为50% - 80%；

步骤4，对喷注了适量LATP前驱体溶液的AAO模板进行退火处理，获得一端具有空气间隙的兼容金属锂负极的LATP固态电解质；

其中，AAO模板与LATP的摩尔比为1:5.00- 4.99，其中AAO模板的孔隙率为50% - 80%。

2.如权利要求1所述的兼容金属锂负极的Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃ 固态电解质，其特征在于，空气间隙的长度为10 - 50 nm。