[发明专利]一种薄膜固态电解质及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种薄膜固态电解质，其特征在于，该固态电解质为非晶态铌掺杂的锂磷氧氮氧化物薄膜，该薄膜通过将磷酸锂与铌酸锂混合靶材共溅射制备得到，或者分别利用磷酸锂及铌酸锂靶材制备多级复合的LiPON及LiNbON薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种薄膜固态电解质，其特征在于，所述磷酸锂与铌酸锂为磷酸锂及铌酸锂粉末，粒径均为500 nm-2 μm。

3.根据权利要求1所述的一种薄膜固态电解质，其特征在于，所述磷酸锂与铌酸锂的摩尔比为（0.99-0.5）：（0.01-0.5）。

4.根据权利要求1所述的一种薄膜固态电解质，其特征在于，所述多级复合的LiPON及LiNbON薄膜的厚度范围在1 nm-10 μm之间。

5.根据权利要求4所述的一种薄膜固态电解质，其特征在于，所述LiPON及LiNbON薄膜的厚度范围在0.1-1μm之间，依次叠层复合，且最外层均为LiPON。

6.如权利要求1所述的一种薄膜固态电解质的制备方法，其特征在于，该固态电解质采用磁控溅射方法制备得到，通过将磷酸锂与铌酸锂混合靶材在氩气和氮气混合气氛中共溅射制备LiNbPON固态电解质。

7.如权利要求1所述的一种薄膜固态电解质的制备方法，其特征在于，分别利用磷酸锂及铌酸锂靶材在氩气和氮气混合气氛中溅射制备LiPON及LiNbON薄膜，并以LiPON及LiNbON薄膜为基本单元进行多级复合制备复合型掺Nb锂磷氧氮氧化物固态电解质。

8.根据权利要求6或7所述的一种薄膜固态电解质的制备方法，其特征在于，氩气氮气混合气氛中，氩气与氮气的比例控制在（0.01-0.99）：（0.99-0.01）。

9.根据权利要求6或7所述的一种薄膜固态电解质的制备方法，其特征在于，溅射时真空度维持在10^-2-10^-3 Pa。

10.一种电池，其特征在于，该电池包含如权利要求1-5任一项所述的薄膜固态电解质。