System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种ZrCl4基固态电解质及其制备方法和锂电池技术_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>江苏大学专利>正文

一种ZrCl4基固态电解质及其制备方法和锂电池技术

技术编号:41258076 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-11 09:17
本发明专利技术提供了一种ZrCl<subgt;4</subgt;基固态电解质及其制备方法和锂电池,所述ZrCl<subgt;4</subgt;基固态电解质的化学式为x Li<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;@ZrCl<subgt;4</subgt;,其中,0.25≤x≤1。制备方法,包括以下步骤:步骤S1:在保护气氛中按照物质的量之比为x:1的比例称取Li<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;和ZrCl<subgt;4</subgt;;步骤S2:将步骤S1称取的原材料置于密封球磨罐中进行球磨;步骤S3:将步骤S2得到的球磨产物在保护气氛下压片成型,获得ZrCl<subgt;4</subgt;基固态电解质。该ZrCl<subgt;4</subgt;基固态电解质以准一维链状ZrCl<subgt;4</subgt;为骨架,通过将Li<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;与ZrCl<subgt;4</subgt;复合得到一种具有高离子电导率的ZrCl<subgt;4</subgt;基固态电解质,因其锂离子含量较低,且不含价值较贵的In、Y、Sc等金属元素,因此制造成本较低,具备较高的市场价值和经济竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固态电解质,尤其涉及一种zrcl4基固态电解质及其制备方法和锂电池。


技术介绍

1、由于电动汽车与消费电子产业的跨越式发展,锂离子电池产业也得到了长足的发展。锂离子电池(简称lib)是一种可充电电池,在电池中,锂离子在放电过程中从负极移动到正极,在充电过程中返回。电池具有高能量密度,没有记忆效应和低自放电。当前商用锂离子电池由于采用易燃的液态有机电解液,采用有机液态电解质的传统商用锂离子电池,具有体积小、容量大、使用寿命长等优点,但其热失控之后容易起火,甚至引发爆炸。固态锂电池中的固态电解质,可以杜绝液态电解质带来的“易燃易爆”与漏液等问题,实现安全储能。与传统的液态电解质相比,固态电解质具有更高的安全性、更高的能量密度和更长的使用寿命。

2、固态电解质是固态锂电池最核心的部件,但其生产成本和综合性能往往不可兼得,难以满足商业化需求。虽然固态锂电池具有更高的安全性,但固态电解质原材料成本大多非常高。


技术实现思路

1、针对上述技术问题,本专利技术提供一种zrcl4基固态电解质及其制备方法和锂电池,具有高离子电导率特性,锂离子含量较低,制造成本较低,整体操作简单,易于实现。

2、本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

3、一种zrcl4基固态电解质的制备方法,包括以下步骤:

4、步骤s1:按照摩尔之比为x:1的比例称取li2so4和zrcl4,置于保护气氛中;

5、步骤s2:将步骤s1称取的原材料放入球磨罐中,进行密封球磨;

6、步骤s3:在保护气氛下将步骤s2得到的球磨产物进行压片成型,获得zrcl4基固态电解质。

7、进一步的,步骤s1中所述摩尔之比中0.25≤x≤1。

8、进一步的,步骤s1中所述摩尔之比中x为0.25或0.5或0.75或1。

9、进一步的,所述步骤s1和步骤s3中所述保护气氛为氩气。

10、一种根据上述方法制备得到的zrcl4基固态电解质,所述zrcl4基固态电解质的化学式为x li2so4@zrcl4,其中,0.25≤x≤1。

11、上述方案中,所述x li2so4@zrcl4中x=0.5。

12、一种锂电池,包括正极、负极和电解质,所述电解质为根据上述方法制备得到的zrcl4基固态电解质。

13、一种锂电池,包括正极、负极和电解质,所述电解质为上述zrcl4基固态电解质。

14、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

15、本专利技术的zrcl4基固态电解质,由li2so4与zrcl4复合而成,具有高离子电导率特性,锂离子含量较低,制造成本较低。本专利技术的zrcl4基固态电解质制备方法操作简单。本专利技术的锂电池电解质为zrcl4基固态电解质,整体制造成本低。

16、注意,这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本专利技术的一个方式并不一定必须具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载显而易见地看出并抽出上述以外的效果。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种根据权利要求1所述的ZrCl4基固态电解质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的ZrCl4基固态电解质的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述摩尔之比中0.25≤x≤1。

3.根据权利要求2所述的ZrCl4基固态电解质的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述摩尔之比中x为0.25或0.5或0.75或1。

4.根据权利要求1所述的ZrCl4基固态电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中球磨时的球磨速率为650rpm,总共球磨时间为8h;球磨时每持续球磨10min,球磨机停止工作,冷却5min。

5.一种根据权利要求1-4任意一项所述ZrCl4基固态电解质的制备方法制备得到的ZrCl4基固态电解质,其特征在于,所述ZrCl4基固态电解质的化学式为xLi2SO4@ZrCl4,其中,0.25≤x≤1。

6.根据权利要求5所述的ZrCl4基固态电解质,其特征在于,所述xLi2SO4@ZrCl4中x=0.5。

7.一种锂电池,包括正极、负极和电解质,其特征在于,所述电解质为根据权利要求1-4任意一项所述方法制备得到的ZrCl4基固态电解质。

8.一种锂电池,包括正极、负极和电解质,其特征在于,所述电解质为权利要求5-6任意一项所述的ZrCl4基固态电解质。

...

【技术特征摘要】

1.一种根据权利要求1所述的zrcl4基固态电解质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的zrcl4基固态电解质的制备方法,其特征在于,步骤s1中所述摩尔之比中0.25≤x≤1。

3.根据权利要求2所述的zrcl4基固态电解质的制备方法,其特征在于,步骤s1中所述摩尔之比中x为0.25或0.5或0.75或1。

4.根据权利要求1所述的zrcl4基固态电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中球磨时的球磨速率为650rpm,总共球磨时间为8h;球磨时每持续球磨10min,球磨机停止工作,冷却5min。

5.一种根...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋永利乔芬王军锋
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1