[发明专利]固体电解质、其制备方法、包括其的锂-空气电池及包括其的电化学装置在审

专利信息
申请号: 202011006484.2 申请日: 2020-09-23
公开(公告)号: CN112652809A 公开(公告)日: 2021-04-13
发明(设计)人: 马祥福;徐东和;李铉杓 申请(专利权)人: 三星电子株式会社
主分类号: H01M10/0562 分类号: H01M10/0562;H01M12/08
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 金拟粲
地址: 韩国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 固体 电解质 制备 方法 包括 空气 电池 电化学 装置
【说明书】:

本发明涉及固体电解质、其制备方法、包括其的锂‑空气电池及包括其的电化学装置。固体电解质包括:由式1表示的化合物,其中,在式1中,M1为四价元素,M2为单价元素、二价元素、三价元素、四价元素、五价元素、六价元素、或其组合,X为卤素原子、拟卤素、或其组合,0x8,0≤y1,和0z4。式1LixM12‑yM2y(PO4‑zXz)3

对相关申请的交叉引用

本申请要求2019年9月26日在美国专利商标局提交的美国临时专利申请No.62/906,297、和2020年2月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0023004的优先权和权益、以及由其产生的所有权益,将其内容全部通过引用引入本文中。

技术领域

本公开内容涉及固体电解质、制备所述固体电解质的方法、以及各自包括所述固体电解质的锂-空气电池和电化学装置。

背景技术

在锂-空气电池中,锂金属被用作负极活性材料,并且无需在电池中存储作为正极活性材料的空气,因此锂空气电池可实施为高容量电池。另外,锂-空气电池具有3,500瓦时/千克(Wh/kg)或更大的高的理论比能量。

锂-空气电池的固体电解质对作为锂-空气电池的放电产物的氢氧化锂的稳定性是不令人满意的,并且例如,在强碱性条件下(如在氢氧化锂中)的离子传导性相对于在酸中降低。因此,需要改善的电池材料。

发明内容

提供对强碱和水分是稳定的固体电解质、以及制备所述固体电解质的方法。

提供包括所述固体电解质的锂-空气电池。

提供包括所述固体电解质的电化学装置。

另外的方面将部分地在随后的描述中阐明,且部分地将由所述描述明晰,或者可通过所呈现的公开内容的实施方式的实践而获悉。

根据一个方面,提供固体电解质,其包括:由式1表示的化合物

式1

LixM12-yM2y(PO4-zXz)3

其中,在式1中,M1为四价元素,M2为单价元素、二价元素、三价元素、四价元素、五价元素、六价元素、或其组合,X为卤素原子、拟卤素、或其组合,0x8,0≤y1,和0z4。

根据另一方面,提供锂-空气电池,其包括:正极;负极;以及设置在所述正极和所述负极之间的电解质,所述电解质包括所述固体电解质。

在实施方式中,所述正极和所述负极的至少一个可包括所述包括式1的化合物的固体电解质。

根据另一方面,提供包括所述固体电解质的电化学装置。

在实施方式中,所述电化学装置可包括电池、蓄电池、超级电容器、燃料电池、传感器、电致变色装置、或其组合。

根据另一方面,提供制备固体电解质的方法,所述方法包括:提供锂前体、M1前体、X前体、和磷前体以制备前体混合物;以及对所述前体混合物进行热处理以制备包括由式1表示的化合物的固体电解质

式1

LixM12-yM2y(PO4-zXz)3

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