一种固体电解质表面的酸化反应改性方法

• 摘要：

  本发明涉及一种固体电解质表面的酸化反应改性方法,包括:将固体电解质在空气中进行表面预钝化形成预钝化层,所述固体电解质为无机晶态氧化物固体电解质,优选选自石榴石型固体电解质、LISICON型固体电解质、NASICON型固体电解质、钙钛矿型固体电解质中的至少一种;将酸溶液分布于固体电解质的预钝化层表面,进行准固相中和反应,在所述固体电解质表面生成固体电解质修饰层.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201811610179.7

• 申请日期：

  2018.12.27

• 公开/公告号：

  CN111384390A

• 公开/公告日：

  2020-07-07

• 发明人：

  温兆银 阮亚东 卢洋 靳俊

• 申请人：

  中国科学院上海硅酸盐研究所

• 主分类号：

  H01M4/505(2010.01),H,H01,H01M,H01M4

• 分类号：

  H01M4/505(2010.01),H01M4/525(2010.01),H01M10/052(2010.01),H,H01,H01M,H01M4,H01M10,H01M4/505,H01M4/525,H01M10/052

• 主权项：

  1.一种固体电解质表面的酸化反应改性方法,其特征在于,包括: 将固体电解质在空气中进行表面预钝化形成预钝化层,所述固体电解质为无机晶态氧化物固体电解质,优选选自石榴石型固体电解质、LISICON型固体电解质、NASICON型固体电解质、钙钛矿型固体电解质中的至少一种; 将酸溶液分布于固体电解质的预钝化层表面,进行准固相中和反应,在所述固体电解质表面生成固体电解质修饰层. 2.根据权利要求1所述的酸化反应改性方法,其特征在于,所述NASICON型固体电解质为Li(1+x)AlxTi(2-x)P3O12或/和Li(1+y)AlyGe(2-y)P3O12,0≤x≤2,0≤y≤2;所述钙钛矿型固体电解质为Li3zLa2/3−zTiO3,0≤z≤2/3;所述LISICON型固体电解质为Li14Zn(GeO4)4;所述石榴石型固体电解质为Li7-mLa3Zr2-mMmO12 (M=Ta、Nb;0≤m≤2)、Li7-2nLa3Zr2-nNnO12 (N=W、Mo;0≤n≤2)、Li7-3dDdLa3Zr2O12 (D=Ga、Al;0≤d≤7/3)的一种. 3.根据权利要求1或2所述的酸化反应改性方法,其特征在于,所述酸溶液中酸为磷酸、氢氟酸、醋酸、盐酸中的至少一种;所述酸溶液的溶剂选自水、乙醇、异丙醇、丙酮和乙醚中的至少一种. 4.根据权利要求3所述的酸化反应改性方法,其特征在于,当酸为磷酸或/和醋酸时,所述酸溶液中酸的浓度为0.01~80wt%,优选为0.1~50wt%;当酸为盐酸时,所述酸溶液中酸的浓度为0.01~35wt%;当酸为氢氟酸时,所述酸溶液中酸的浓度为0.01~40wt%. 5.根据权利要求1-4中任一项所述的酸化反应改性方法,其特征在于,所述酸溶液的单位面积添加量为5~20μL/cm2. 6.根据权利要求1-5中任一项所述的酸化反应改性方法,其特征在于,所述准固相中和反应的时间为1~1000分钟,优选为5~100分钟. 7.根据权利要求1-6中任一项所述的酸化反应改性方法,其特征在于,所述表面预钝化的时间为0.1~1000小时,优选为1~72小时. 8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的酸化反应改性方法制备的固体电解质. 9.一种固态锂金属电池,其特征在于,包括:正极、负极以及权利要求8所述的固体电解质. 10.根据权利要求9所述的固态锂金属电池,其特征在于,所述正极为LiFePO4、LiCoO2、LiNibCocMn1-b-cO2 (0≤b≤1,0≤c≤1)、LiNi0.8Co0.15Al0.05、LiMn2O4、富锂相aLi2MnO3∙(1-a)LiMO2 (M=Mn、Ni或Co,0≤a≤1)、S、Li2S、O2中的至少一种;所述负极为金属锂或锂合金.