[发明专利]一种锶、钆、锌、铝共掺杂的立方相石榴石型固态电解质材料及其合成方法

摘要

本发明公开了一种Sr、Gd、Zn、Al共掺杂Li₇La₃Zr₂O₁₂的立方相石榴石结构固态电解质材料及其合成方法，所述掺杂后固态电解质材料的化学计量式为Li_7+x+2m+nLa_3‑x‑ySr_xGd_yZr_2‑m‑nZn_mAl_nO₁₂，其中：0.2≤x≤0.4，0.1≤y≤0.2，0.1≤m≤0.2，0.2≤n≤0.3；公开的合成方法如下：将锂源化合物和浓氨水溶解于油包水型(w/o)反相微乳液中，再将镧源、钆源、锌源、锶源、铝源、锆源化合物的金属盐混合溶液加入反相微乳液中进行搅拌，将所得纳米粒子微乳液在密闭反应釜中进行水热处理，经干燥后得到前驱体产物，再经预烧、成型、煅烧后合成所述固态电解质材料。采用该方法制备的固态电解质具有优良的室温离子电导率，其在全固态锂离子电池领域的应用前景巨大。

主权项

1.一种锶、钆、锌、铝共掺杂的立方相石榴石型固态电解质材料，所述固态电解质材料的基体相为Li₇La₃Zr₂O₁₂，其特征在于，采用Sr、Gd元素取代Li₇La₃Zr₂O₁₂中的部分La元素，采用Zn、Al取代Li₇La₃Zr₂O₁₂中的部分Zr元素，掺杂后固态电解质材料的化学计量式为Li_7+x+2m+nLa_3‑x‑ySr_xGd_yZr_2‑m‑nZn_mAl_nO₁₂，其中0.2≤x≤0.4，0.1≤y≤0.2，0.1≤m≤0.2，0.2≤n≤0.3。