[发明专利]一种阴阳离子共掺锂离子固体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种阴阳离子共掺锂离子固体材料，其特征在于，所述阴阳离子共掺锂离子固体材料的化学式为Li_xM_yA_zS_mO_n；

其中，M选自硅、锗、锡中的至少一种，A选自磷、砷、锑中的至少一种，4＜x≤5，0.4＜y＜0.8，1.2＜z＜1.6，6＜m＜7，0＜n＜1。

2.根据权利要求1所述的阴阳离子共掺锂离子固体材料，其特征在于，所述阴阳离子共掺锂离子固体材料的X射线衍射峰至少有两个，第一个峰的衍射角2θ为16.40°～17.50°，第二个峰的衍射角2θ为17.30°～18.50°。

3.根据权利要求2所述的阴阳离子共掺锂离子固体材料，其特征在于，所述第一个峰的衍射角的衍射强度为I_A，所述第二个峰的衍射角的衍射强度为I_B，I_A/I_B小于0.85。

4.根据权利要求2所述的阴阳离子共掺锂离子固体材料，其特征在于，6＜m＜6.5，0.5＜n＜1。

5.根据权利要求1所述的阴阳离子共掺锂离子固体材料，其特征在于，所述阴阳离子共掺锂离子固体材料中包括(M/A)₂(S/O)₇^4-基团。

6.根据权利要求1所述的阴阳离子共掺锂离子固体材料，其特征在于，所述阴阳离子共掺锂离子固体材料的离子电导率为1～10mS/cm。

7.一种制备如权利要求1～6任一所述的阴阳离子共掺锂离子固体材料的方法，其特征在于，包括：

(1)将锂源、M源、A源、含硫化合物、含氧化合物按照Li_xM_yA_zS_mO_n的摩尔比均匀混合，得到混合原料；

(2)在无氧条件下，对所述混合原料加热，固相合成，得到所述阴阳离子共掺锂离子固体材料；

其中，M选自硅、锗、锡中的至少一种，A选自磷、砷、锑中的至少一种，4＜x≤5，0.4＜y＜0.8，1.2＜z＜1.6，6＜m＜7，0＜n＜1。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述锂源选自锂的氧化物、硫化物、磷酸盐、硫酸盐中的至少一种；

所述M源选自M的氧化物、硫化物、硫酸盐、硅酸盐、锡酸盐中的至少一种；

所述A源选自A的氧化物、硫化物、磷酸盐、砷酸盐、硅酸盐、硒酸物中的至少一种；

在步骤(2)中，加热的温度为300～700℃，加热的时间为1～25h。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述锂源为锂的氧化物和/或硫化物；所述M源为M的氧化物和/或硫化物；所述A源为A的氧化物和/或硫化物。

10.根据权利要求1～6任一所述的阴阳离子共掺锂离子固体材料中的至少一种在锂离子电池中的应用。