一种固态电解质及其制备方法技术

本发明专利技术涉及固态电池技术领域，具体而言，涉及一种固态电解质及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种固态电解质及其制备方法、固态锂离子电池和用电设备


[0001]本专利技术涉及固态电池
，具体而言，涉及一种固态电解质及其制备方法
、
固态锂离子电池和用电设备
。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为新型储能装置近年来受到广泛关注
。
因具有高的能量密度
、
长的循环寿命以及环境友好等优点，锂离子电池已广泛应用在电子设备和电动汽车等领域
。
随着技术的成熟，现有锂离子电池已经得到
300Wh/kg
的能量密度，然而现代社会对电池的能量密度
、
安全性和稳定性提出了更为严苛的要求
。
用固态电解质替代有机电解液，发展先进的全固态锂离子电池被认为是提升电池能量密度
、
解决电池安全性的必由之路
。
[0003]LiBH4基固态电解质由于具有质量轻
、
晶界阻抗低
、
离子选择性好
、
对
Li
稳定性好以及优异的机械性能等优点，近年来引起了人们的广泛关注
。
虽然
LiBH4在高温下
(>110℃)
展现出高于
10
‑3S cm
‑1的离子电导率，但其在低于
40℃
温度下的离子电导率较低，大大限制了其在全固态电池中的实际应用
。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术
。
>
技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供一种固态电解质，其在
37
～
50℃
下具有高离子电导率
。
[0006]本专利技术的第二目的在于提供一种固态电解质的制备方法
。
[0007]本专利技术的第三目的在于提供一种固态锂离子电池
。
[0008]本专利技术的第四目的在于提供一种用电设备
。
[0009]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种固态电解质，所述固态电解质的化学式为
LiBH4(NH3)
x
，其中
0<x≤1。
[0011]本专利技术还提供了所述的固态电解质的制备方法，包括如下步骤：
[0012]LiBH4(NH3)2在真空条件下进行分解反应，得到所述固态电解质
。
[0013]本专利技术又提供了一种固态锂离子电池，包括所述的固态电解质
。
[0014]本专利技术另外还提供了一种用电设备，包括所述的固态锂离子电池
。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0016](1)
本专利技术提供的固态电解质在
37
～
50℃
下具有高离子电导率，将其用于锂离子固态电池可提高锂离子固态电池的电化学性能，尤其是提高循环性能
。
[0017](2)
本专利技术提供的固态电解质的制备方法，基于
LiBH4(NH3)2和
LiBH4(NH3)
x
(0<x≤1)
之间的液固转化反应制得用于锂离子固态电池的固态电解质，可以有效地改善正极材料与固态电解质之间的固固界面问题以及固态电解质与锂金属的固固界面问题，还能够实现高的锂离子电导率，采用
LiBH4(NH3)
x
(0<x≤1)
固态电解质的固态电池具有优异的循环性
能
。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0019]图1为本专利技术提供的
LiBH
4 NH3和
LiBH4(NH3)2的实物图；其中，图
1(a)
为
LiBH4NH3的实物图，图
1(b)
为
LiBH4(NH3)2的实物图；
[0020]图2为本专利技术提供的实施例1制得的固态锂离子电池的电化学性能测试图
。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚
、
完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行
。
所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品
。
[0022]第一方面，本专利技术提供了一种用于锂离子固态电池的高离子电导率固态电解质，所述固态电解质的化学式为
LiBH4(NH3)
x
，其中
0<x≤1。
[0023]上述
LiBH
4 (NH3)
x
中的
x
包括但不限于
0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0
中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值
。
[0024]该固态电解质在
37
～
50℃
下具有高离子电导率，将其用于锂离子固态电池可提高锂离子固态电池的电化学性能，尤其是提高循环性能
。
[0025]第二方面，本专利技术提供了所述的固态电解质的制备方法，包括如下步骤：
[0026]将
LiBH4(NH3)2置于真空条件下进行分解反应，待分解反应完成后，得到所述固态电解质
LiBH4(NH3)
x
(0<x≤1)。
[0027]其中，
LiBH4(NH3)2为液态，
LiBH4(NH3)
x
(0<x≤1)
为固态
。
[0028]本专利技术基于
LiBH
4 (NH3)2和
LiBH4(NH3)
x
(0<x≤1)
之间的液固转化反应制得用于锂离子固态电池的固态电解质，不仅可以有效地改善正极材料与固态电解质之间的固固界面问题以及固态电解质与锂金属的固固界面问题，而且还能够实现高的锂离子电导率，因此，采用
LiBH4(NH3)
x
(0<x≤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种固态电解质，其特征在于，所述固态电解质的化学式为
LiBH4(NH3)
x
，其中
0<x≤1。2.
如权利要求1所述的固态电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
LiBH4(NH3)2在真空条件下进行分解反应，得到所述固态电解质
。3.
根据权利要求2所述的固态电解质的制备方法，其特征在于，所述真空条件的真空度
≤10
‑5pa。4.
根据权利要求2所述的固态电解质的制备方法，其特征在于，所述分解反应的温度为
10
～
60℃。5.
根据权利要求2所述的固态电解质的制备方法，其特征在于，所述分解反应的时间为
0.2
～
6h。6.
根据权利要求2所述的固态电解质的制备方法，其特征在于，所述
LiBH4(NH3)2的制备方法具体包括：在真空条件下，将
LiBH4与氨气混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忆秋，谭清彬，江珊，楼轶韬，苏道东，赵高超，李礼，
申请(专利权)人：泰安市法拉第能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：