[发明专利]一种高熵卤化物固态电解质材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种高熵卤化物固态电解质材料，其特征在于，该高熵卤化物固态电解质材料的通式为：

Li_aM_nX_x，

式中，M包括IIA、IIB、IIIA、IIIB、IVA、IVB、VA、VB族中的至少5种金属元素，X包括卤族元素中的一种或多种；1＜a＜5，0.3＜n＜2，x＝a+nε，ε为M的加权平均化合价。

2.根据权利要求1所述的一种高熵卤化物固态电解质材料，其特征在于，所述M包括Mg、Zn、Al、Sc、Ga、Y、In、Zr、Hf、Sb、Bi、镧系元素中至少5种金属元素。

3.根据权利要求1所述的一种高熵卤化物固态电解质材料，其特征在于，所述X包括F、Cl、Br、I中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种高熵卤化物固态电解质材料，其特征在于，所述高熵卤化物固态电解质材料的化学式为：

Li₃Y_0.2In_0.2Er_0.2Yb_0.2Zr_0.2Cl_6.2、Li₃Y_0.2In_0.2Er_0.2Yb_0.2Zr_0.3Cl_6.6、

Li₃Y_0.2In_0.2Er_0.2Yb_0.2Zr_0.4Cl₇、Li₃Y_0.2In_0.2Er_0.2Yb_0.2Zr_0.5Cl_7.4、

Li₃Y_0.2In_0.2Er_0.2Sc_0.2Zr_0.2Cl_6.2或Li₃Y_0.2In_0.2Er_0.2Yb_0.2Zr_0.2Cl_3.2Br₃。

5.根据权利要求1所述的一种高熵卤化物固态电解质材料，其特征在于，该高熵卤化物固态电解质材料的Li⁺电导率大于1×10^-3S/cm。

6.如权利要求1-5任一所述的一种高熵卤化物固态电解质材料的制备方法，其特征在于，该制备方法为：

按通式的化学计量比称取前驱体LiX和至少5种金属元素对应的卤化物MX_ε混合球磨处理，得到混合粉末，对混合粉末进行压片，然后在氩气氛围下进行热处理烧结，再经研磨得到目的产物。

7.根据权利要求6所述的一种高熵卤化物固态电解质材料的制备方法，其特征在于，球磨转速为300～800rpm，球磨处理的时间为10～50h。

8.根据权利要求6所述的一种高熵卤化物固态电解质材料的制备方法，其特征在于，压片过程中，压力为1～5t，保压时间为1～10min；

热处理烧结的温度为150～650℃，时间为2～15h，升温速率为2℃/min。

9.如权利要求1-5任一所述的一种高熵卤化物固态电解质材料的应用，其特征在于，该高熵卤化物固态电解质材料用于制备固态锂离子电池的固态电解质或复合正负电极添加剂。

10.根据权利要求9所述的一种高熵卤化物固态电解质材料的应用，其特征在于，所述固态锂离子电池包括半固态锂离子电池、准固态锂离子电池或全固态锂离子电池。