[发明专利]一种被氧化物改性的硫化物固态电解质及其制备方法

摘要

本发明涉及锂离子电池技术领域，涉及一种被氧化物改性的硫化物固态电解质及其制备方法。本发明提供了一种使用锂‑氧、磷‑氧、锂‑磷‑氧的一种或几种化合物组成的氧化物对β相的Li3PS4进行改性的硫化物固态电解质Li3PS4‑xOx，其中0<x<4，并提供了一种低温、高效制备这种氧化物改性硫化物固态电解质的有机液态溶剂分散法。由氧化物改性和有机液态溶剂分散形成的纳米结构既稳定了室温高导电的β相Li3PS4，提高了电解质的室温离子电导率，并显著改善了电解质的空气稳定性，减少了H2S气体的析出。本发明提供的硫化物固态电解质材料的制备方法简单，易于操作。

主权项

1.一种被氧化物改性的硫化物固态电解质，其特征是，被氧化物改性的硫化物固态电解质化学组成为Li3PS4-xOx，其中0&lt;x&lt;4，使用的氧化物掺杂剂包括锂-氧、磷-氧、锂-磷-氧中任意化合物中的一种或几种组合，制备最终产物的步骤依次是，(1)制备被氧化物改性的硫化物固态电解质的初始物质为Li2S、P2S5和氧化物，氧化物为一种或几种氧化物的组合，最终被氧化物改性的硫化物固态电解质化学组成满足锂、磷、硫、氧四种元素的摩尔比为3:1：(4-x)：x，其中x为由氧化物或氧化物组合确定的氧掺杂比例，且满足0&lt;x&lt;4，将Li2S和P2S5和氧化物的粉末直接混合，并加入有机液态溶剂作为分散剂；(2)搅拌实现初始物质粉末与有机液态溶剂分散剂的充分混合，所加有机液态溶剂分散剂的体积为已混合粉末体积的5-50倍，搅拌时间为0.5小时～100小时；(3)离心处理分离去除上层清液，离心转速1000转/分钟-20000转/分钟；(4)初步抽滤去除离心产物中的残留溶剂或挥发性产物；(5)同时加热和抽滤去除前述抽滤产物中溶剂合物中的残留溶剂或挥发性产物，加热温度为80-350摄氏度，加热时间0.5-20小时；(6)自然冷却后形成最终产物。整个制备过程均在惰性气氛环境中进行。