[发明专利]磷酸盐固体电解质及其固相合成方法、设备、固态电池

权利要求书

1.一种磷酸盐固体电解质的固相合成方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照预设比例，将锂盐、铝盐、钛盐、磷酸化合物、碳源和溶剂进行混合，得到混合物；

将所述混合物经过一次混料后于第一温度烘干，得到烘干粉末；

将所述烘干粉末置于第一容器中，于第二温度下预烧第一时长，得到预烧粉末,所述第二温度的范围为150℃～500℃，使得在预烧过程中发生所述磷酸化合物的分解，且不发生所述固体电解质的合成；

将所述预烧粉末经过二次混料后置于第二容器中，于第三温度下煅烧第二时长，得到Li_1+xAl_xTi_2-x(PO₄)₃固体电解质材料；其中，所述第三温度高于所述第二温度，所述第三温度的范围为700℃～1000℃，在所述第三温度下，所述碳源被氧化去除；

所述第一容器的内表面所用的材料为疏水性材料，且所述疏水性材料在所述第二温度下处于稳定状态；所述第二容器所用的材料在所述第三温度下处于稳定状态；其中，所述稳定状态为在对应的温度下，材料不发生物理反应，且材料自身不发生化学反应或材料自身不和空气发生化学反应的状态。

2.根据权利要求1所述的固相合成方法，其特征在于，所述碳源包括无机碳材料和/或有机碳材料。

3.根据权利要求1所述的固相合成方法，其特征在于，所述预设比例为所述锂盐、所述铝盐、所述钛盐和所述磷酸化合物的质量之和与所述碳源的质量的比值范围为1:(0.001～0.12)。

4.根据权利要求1所述的固相合成方法，其特征在于，所述锂盐包括碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂、醋酸锂中的一种或多种；所述铝盐包括硝酸铝和/或氧化铝；所述钛盐为二氧化钛；所述磷酸化合物为磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵的一种或多种；所述溶剂包括水和/或乙醇。

5.根据权利要求1所述的固相合成方法，其特征在于，所述第一容器和所述第二容器所用的材料不相同，或所述第一容器和所述第二容器所用的材料部分相同。

6.根据权利要求1所述的固相合成方法，其特征在于，所述疏水性材料与所述第一容器的内表面不可分离，和/或所述疏水性材料与所述第一容器的内表面可分离。

7.根据权利要求1所述的固相合成方法，其特征在于，所述疏水性材料包括石墨，所述第二容器所用的材料包括陶瓷、金属中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的固相合成方法，其特征在于，所述第一时长为1h～5h。

9.根据权利要求1所述的固相合成方法，其特征在于，所述第二时长为5h～20h。

10.一种磷酸盐固体电解质，其特征在于，由权利要求1～9任一项所述的固相合成方法制备而成。

11.一种固态电池，其特征在于，包括由权利要求1～9任一项所述的固相合成方法制备而成的磷酸盐固体电解质。