[发明专利]一种电子、碱金属离子混合传导的硫化物材料及其应用

权利要求书

1.一种电子、碱金属离子混合传导的硫化物材料，其特征在于，硫化物材料通式为AMS₂或ATi₂(PS₄)₃，通式中A位和/或S位异价元素掺杂；其中，A位为碱金属元素，A位异价掺杂元素为化合价 +1的金属元素，S位异价掺杂元素为卤素，M为过渡金属元素。

2.按权利要求1所述的电子、碱金属离子混合传导的硫化物材料，其特征在于，所述硫化物材料通式中A位和/或S位异价元素掺杂，使得通式中M或Ti价态改变，A数量改变，即通式为A_1−zA'_xMS_2−yS'_y或A_1−zA'_xTi₂(PS_4−yS'_y)₃，式中，x、y和z满足通式化合价要求，且x和y不同时为0，0 z 1。

3.根据权利要求1−2任意一项所述的电子、碱金属离子混合传导的硫化物材料，其特征在于，所述A为Li、Na、K中的一种或几种；M为Fe、Co、Ti、V、Cr中的一种或几种；A'为Ca、Mg、Sr、Ba、Zn中的一种或几种；S'为F、Cl、Br、I中的一种或几种。

4.一种权利要求1所述的电子、碱金属离子混合传导的硫化物材料的应用，其特征在于，所述硫化物材料作为导电助剂应用。

5.一种全固态二次锂电池，包括正极、负极以及介于正负极之间的全固态电解质，其特征在于，所述正极或/和负极中包含有权利要求1中的电子、碱金属离子混合传导的硫化物材料。

6.权利要求5所述的全固态二次锂电池，其特征在于：所述正极还包括正极活性材料，其中，正极活性材料为钴酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、锰酸锂、镍锰酸锂、三元材料、磷酸铁盐或磷酸锰铁盐，所述全固态电解质材料为80Li₂S : 20P₂S₅；Li_9+x-yM_xP_3-xS_12-yX_y，其中0 ≤x ≤ 2，M为Si、Ge、Sn、Pb中的一种或几种，0 ≤ y ≤ 1，X为F、Cl、Br、I中的一种或几种；Li₆PS₅X，X为F、Cl、Br、I中的一种或几种；75Li₂S : 25P₂S₅；Li₃PS₄；70Li₂S : 30P₂S₅和Li₇P₃P₁₁中的一种或几种；所述的负极还包括负极活性材料，负极活性材料为金属锂片、金属锂合金、金属铟片、石墨、硬碳、钛酸锂、石墨烯或硅碳负极。

7.一种权利要求5所述的全固态二次锂电池的制备方法，其特征在于，按照正极、全固态电解质、负极或按照负极、全固态电解质、正极的顺序叠压形成三明治结构一体化全固态二次锂电池。