[发明专利]一种固态电解质晶界面的处理方法、固态电解质及固态电池

说明书

本申请提供的固态电解质晶界面的处理方法，对固态电解质的表面进行处理，使其表面光滑，将表面处理过的所述固态电解质于Hsubgt;2/subgt;Se气体中进行退火处理，对退火处理后的所述固态电解质进行清洗，本申请提供的固态电解质晶界面的处理方法，通过对固态电解质晶界处的修饰，使其电势差降低，既得到的固态电解质将拥有更大的临界电流密度，更难以生成枝晶，即拥有更高的循环寿命。该方法实现了创新且快速高效的制备工艺，可做到规模化制备样品。另外，本申请还提供了一种固态电解质及固态电池。

技术领域

本发明涉及固体电池技术领域，特别涉及一种固态电解质晶界面的处理方法、固态电解质及固态电池。

背景技术

现代社会电子，汽车，航空各个领域对高能量密度和高安全性电池的需求不断提高，这也使得固态锂电池的发展极为迫切。采用不易燃的无机固体电解质实现高性能固态电池(SSB)已被认为是解决锂离子电池安全问题的最终途径，而LLZTO正是目前性能较好，较常使用的固态电解质之一。但是其临界电流密度低的问题尤其突出，这也阻碍锂离子电池纯无机电解质发展的最突出的问题之一。

为了实现纯无机电解质的实际应用，研究者们已经开发了很多方法，比如对固态电解质的表面进行处理，优化电解质与电极的接触，从而提升其临界电流密度。但是，许多处理表面的方法，成本高、效率低、处理效果不显著。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种可以提升固态电解质LLZTO临界电流密度的固态电解质晶界面的处理方法。

为解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

本申请提供了一种固态电解质晶界面的处理方法，包括下述步骤：

对固态电解质的表面进行处理，使其表面光滑；

将表面处理过的所述固态电解质于H₂Se气体中进行退火处理；及

对退火处理后的所述固态电解质进行清洗。

在其中一些实施例中，在对固态电解质的表面进行处理，使其表面光滑的步骤中，具体包括下述步骤：

将固态电解质用砂纸打磨至表面光滑，所述砂纸的型号为400～2000目。

在其中一些实施例中，在将表面处理过的所述固态电解质于H₂Se气体中进行退火处理的步骤中，具体包括下述步骤：

将表面处理过的所述固态电解质置于退火炉中，并将所述退火炉炉腔内气压抽至1千帕以下；

将所述退火炉温度升至300～400摄氏度，并通入1000～2000千帕H₂Se气体，保持所述退火炉温度在300～400摄氏度，持续时间10～30分钟；

将所述退火炉炉腔内气压抽至1千帕以下，并使其自然冷却至室温后取出。

在其中一些实施例中，在对退火处理后的所述固态电解质进行清洗的步骤中，具体包括下述步骤：

将所述固态电解质放入溶剂中，清洗1～3分钟后用无尘纸擦干。

在其中一些实施例中，所述溶剂为去离子水、无水乙醇、无水甲醇、丙酮中的任意一种。

在其中一些实施例中，所述固态电解质材料选自锂镧锆氧、锂铝钛磷、锂镧钛氧和锂铝锗磷中的至少一种。

另外，本申请还提供了一种固态电解质，由所述的固态电解质晶界面的处理方法处理得到。

此外，本申请还提供了一种固态电池，所述的固态电解质。

采用上述技术方案，本发明实现的技术效果如下：