【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石榴石固态锂电池设计，尤其涉及一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法与应用。
技术介绍
1、与传统的液态锂电池相比，石榴石基固态锂电池兼具高的能量密度和安全性，是极具发展前景的一种储能设备。然而，石榴石固体电解质li7la3z2o12(llzo)与锂(li)负极间的界面接触以及合金化/脱合金过程中的锂枝晶生长等界面问题仍阻碍着石榴石基固态锂电池的商业化应用。
2、在llzo/li界面中引入合金改性层虽然可以在一定程度上改善llzo/li界面问题，但迄今为止报道的合金改性层大多为单一合金改性层且改性层的厚度及表面粗糙度通常难以控制，因此其对llzo/li界面问题的改善作用通常是有限的和单一的。
3、此外，部分改性层涉及的金属元素价格昂贵且改性层的制备工艺复杂，在实际应用中有很大的局限性，难以投入大规模生产。因此，开发一种制备工艺简单且成本低的界面改性层，对于进一步改善石榴石基全固态锂电池的界面问题、推进其实际应用具有重要意义。
4、高熵合金是近年来提出的一类单相材料，由五种或五种以上金属元素以等摩尔比或近摩尔比固溶得到。随着研究的深入，研究人员发现高熵合金在热力学、动力学、微观结构和性能方面表现出独特的影响，即高熵效应、磁滞扩散效应、晶格畸变效应和“鸡尾酒”效应。组成元素增加所产生的高熵效应足以克服单相化合物的形成焓从而防止有害金属间化合物的形成。同时，复杂的晶格结构会产生明显的晶格畸变，从而导致大量位错和缺陷的产生。此外，高熵合金的性能是由不同组成元素的协同作用实现的
5、因此，高熵合金材料展现出远超于单金属材料和传统合金材料的综合性能，已广泛应用于高温高压等特殊场合以及能源和环境等领域。在储能领域，多元素的协同作用可以赋予高熵合金材料高的亲锂性，从而增加材料的li+传输路径和反应活性位点、提高其离子电导率并提升锂沉积的均匀性。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法与应用，以石榴石llzo为电解质，金属锂为负极来组装锂固态电池，为改善llzo与li的界面问题，创新性的选择高熵合金ticrconial靶材，通过磁控溅射将其沉积于电解质片的表面，实现在llzo与li界面间构筑高熵合金界面改性层。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法，以高熵合金ticrconial为靶材，通过磁控溅射将高熵合金沉积在石榴石固体电解质片表面制备；
3、高熵合金ticrconial靶材直径和厚度分别为50.8mm和3mm，靶材中ti、cr、co、ni、al的元素含量分别为20.9wt％、22.7wt％、25.8wt％、25.6wt％、5wt％。
4、优选地，磁控溅射的工艺参数为：溅射气体氩气，恒压3×10-2mbar，衬底温度22℃，溅射功率60w，溅射时间60分钟。
5、优选地，石榴石固体电解质片的制备方法包括如下步骤：
6、s1、按照石榴石固体电解质片li7la3z2o12中元素的化学计量比将称取的碳酸锂、三氧化二镧、二氧化锆分散于异丙醇溶液中，，将混合液于200r·min-1的速度下机械球磨至均匀混合；
7、s2、将步骤s1获得的混合物在120℃下干燥12h，随后在950℃下预烧结6h；将预烧结混合物机械球磨17.5h后干燥并压制成直径为12mm的石榴石片；
8、s3、将步骤s2获得的llzo片在1250℃下烧结15h后，获得平均粒径为7μm的石榴石固体电解质片。
9、优选地，步骤s1中，碳酸锂过量10wt％以补偿后期高温加热过程中的锂挥发，三氧化二镧在使用前于900℃下干燥10h。
10、优选地，步骤s3中所得石榴石固体电解质片用400、800、1200、1500、2000和3000粒径的砂纸抛光并储存在ar2填充的手套箱中。
11、一种如上述的石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法所制备的高熵合金改性的石榴石固体电解质片。
12、一种如上述的高熵合金改性的石榴石固体电解质片在制备全固态锂对称电池中的应用，制备方法包括：
13、(1)在充满氩气气氛的手套箱中将呈三明治状堆叠的锂片、高熵合金改性的石榴石固体电解质片、锂片在300℃下加热30分钟，使锂片粘在高熵合金改性的石榴石固体电解质片的表面上。
14、(2)将弹簧、不锈钢盘和附着有锂片的高熵合金改性的石榴石固体电解质片组装在电池中并封装即得。
15、本专利技术一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法与应用，具有以下有益效果：
16、(1)本专利技术以高熵合金ticrconial为靶材，在llzo与li界面间构筑高熵合金界面改性层，相比于传统单一金属及合金界面改性层来说，高熵合金界面改性层中多元素产生的高熵效应及鸡尾酒效应赋予了其更优异的亲锂性和更高的离子电导率，从而使其在改善界面接触、增加li+传输路径和反应活性位点、促进li+均匀沉积、抑制锂枝晶生长以及提高电池使用寿命等方面展现出更为突出的效果；
17、(2)本专利技术构筑高熵合金界面改性层所采用的磁控溅射工艺可以通过调控溅射时间等工艺参数轻易的制备出纳米级的超薄合金层并使其均匀沉积；
18、(3)本专利技术所用高熵合金ticrconial中ti、cr、co、ni、al等元素廉价易得，具有传统单一贵金属及合金靶材无可比拟的潜在经济效益。
19、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法，其特征在于：以高熵合金TiCrCoNiAl为靶材，通过磁控溅射将高熵合金沉积在石榴石固体电解质片表面制备；
2.根据权利要求1所述的一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法，其特征在于，磁控溅射的工艺参数为：溅射气体氩气，恒压3×10-2mbar，衬底温度22℃，溅射功率60W，溅射时间60分钟。
3.根据权利要求1所述的一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法，其特征在于，石榴石固体电解质片的制备方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法，其特征在于：步骤S1中，碳酸锂过量10wt％以补偿后期高温加热过程中的锂挥发，三氧化二镧在使用前于900℃下干燥10h。
5.根据权利要求3所述的一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法，其特征在于：步骤S3中所得石榴石固体电解质片用400、800、1200、1500、2000和3000粒径的砂纸抛光并储存在Ar2填充的手套箱中。
6.一种如权利要
7.一种如权利要求6所述的高熵合金改性的石榴石固体电解质片在制备全固态锂对称电池中的应用，其特征在于，制备方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法，其特征在于：以高熵合金ticrconial为靶材，通过磁控溅射将高熵合金沉积在石榴石固体电解质片表面制备；
2.根据权利要求1所述的一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法，其特征在于，磁控溅射的工艺参数为：溅射气体氩气，恒压3×10-2mbar，衬底温度22℃，溅射功率60w，溅射时间60分钟。
3.根据权利要求1所述的一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法，其特征在于，石榴石固体电解质片的制备方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种石榴石固态锂电池用高熵合金界面改性层的制备方法，其特征...
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