[发明专利]一种高性能硫化物固态电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能硫化物固态电解质，其特征在于：结构通式为（100-x）Li₂P·xP₂S₅·yM ，其中M优选为ZnO、P₂O₅、LiF、LiCl中的一种或多种，优选x的范围为0＜x＜35，优选y的范围为0＜y＜15。

2.一种高性能硫化物固态电解质的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1）：将Li₂S、P₂S₅两种或Li₂S、P₂S₅、GeS₂三种球磨料按照一定的摩尔比混合，放入球磨罐中，然后加入合适数量的球磨珠；

步骤2）：将上述球磨罐放置在惰性空气中，然后开始球磨，设置转速为500-1000rpm，球磨时间为5-20h，其中每转20-55min，球磨暂停10-20min冷却；

步骤3）：同样在惰性空气中，将步骤2）中球磨好的物料进行烧结，通过设置烧结温度和烧结时间，来达到所要求的固体电解质；

步骤4）：待上述所烧结得到的固体电解质冷却后，选择合适大小的压片模具压成一定厚度的薄片，待压片成型后便可取出，同时测量厚度和横截面积；

步骤5）：通过扣电装置，选择合适的电极组装成扣电，并在恒温下测试离子电导率和电子电导率,其中对于离子电导率测试，两边的电极均选择阻塞电极，对于离子电导率测试，一边电极选择阻塞电极，另一边电极选择可逆电极。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述球磨珠的材质优选为玛瑙、氧化锆、硬质合金、刚玉、不锈钢，球磨料与球磨珠配比范围为1～3g：20～40个。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1）或步骤2）中所述球磨罐的材质优选为玛瑙、氧化锆、硬质合金、刚玉、不锈钢。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤2）或步骤3）中所述惰性空气的氧含量不大于0.1ppm，水含量不大于0.1ppm。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，烧结温度的范围为200-800℃。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中，压片模具在压片时施加的压力为50-400mpa。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤5）中所述的扣电装置为CR2032、CR2025、CR2016的一种，组装的结构为扣电的三明治结构，组装时的压力为20-120kg/cm²。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤5）中所述的电极为金属锂、不锈钢片、Au、Ag、Pt、碳片、LiI或掺杂LiI的PEO。