權(quán)利要求書: 1.一種針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法,包括:制備包含有機(jī)溶劑、Li2S、P2S5和LiCl的固體電解質(zhì)混合物;
通過在30至60℃的溫度下攪拌固體電解質(zhì)混合物22至26小時從而合成固體電解質(zhì);
以80至120rpm的速度第一次攪拌固體電解質(zhì)5至10分鐘;
第一次攪拌之后,以250至300rpm的速度第二次攪拌經(jīng)過第一次攪拌的固體電解質(zhì);
真空干燥經(jīng)過第二次攪拌的固體電解質(zhì)12至24小時;并且在350至550℃的溫度下熱處理經(jīng)過真空干燥的固體電解質(zhì)1至5小時從而獲得針狀硫化物類固體電解質(zhì),
其中所述有機(jī)溶劑包括選自如下的至少一者:乙酯類有機(jī)溶劑、甲酯類有機(jī)溶劑、丙酯類有機(jī)溶劑、丁酯類有機(jī)溶劑和戊酯類有機(jī)溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法,所述有機(jī)溶劑為乙酸乙酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法,其中,所述固體電解質(zhì)混合物進(jìn)一步包含選自Li2SO4、P2S3、P2O5和GeS2中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法,其中,在20至60℃的溫度下進(jìn)行經(jīng)過第二次攪拌的固體電解質(zhì)的真空干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法,其中,針狀硫化物類固2
體電解質(zhì)具有0.2至1.0m/g的比表面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法,其中,在固體電解質(zhì)的第一次攪拌的過程中,避免了Li2S、P2S5和LiCl的粘著,并且Li2S、P2S5和LiCl均勻混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法,其中,在經(jīng)過第一次攪拌的固體電解質(zhì)的第二次攪拌的過程中,有機(jī)溶劑與Li2S、P2S5和LiCl反應(yīng)。
8.通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法制備的電解質(zhì)。
9.包括根據(jù)權(quán)利要求8所述的電解質(zhì)的全固體電池。
10.包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的全固體電池的車輛。
說明書: 針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法。所述方法可以改進(jìn)全固體電池的充電容量和放電容量,并且可以減少充電和放電過程中充電容量和放電容量的降低。
背景技術(shù)[0002] 近年來,已經(jīng)提出通過在極性有機(jī)溶劑中反應(yīng)Li2S?P2S5從而合成硫化物類固體電解質(zhì)的方法作為用于合成硫化物類固體電解質(zhì)的批量生產(chǎn)方法。然而,由于反應(yīng)在溶劑中
進(jìn)行,獲得具有異相球形形狀的無定形顆粒作為硫化物類固體電解質(zhì)。無定形固體電解質(zhì)
具有較小的比表面積,因此在復(fù)合電極中固體電解質(zhì)和電極活性材料之間的接觸面積可能
減小。
[0003] 在相關(guān)技術(shù)中,已經(jīng)公開了混合兩種對電解質(zhì)的硫組分具有不同溶解度的溶劑從而控制微粒的方法,但是其與針狀硫化物類固體電解質(zhì)不相關(guān)。此外,已經(jīng)公開了通過使用
研磨機(jī)和保溫反應(yīng)容器對顆粒進(jìn)行精細(xì)粉末化的方法,但是在所述方法中,反應(yīng)設(shè)備的尺
寸可能顯著增加。
[0004] 公開于背景技術(shù)部分的上述信息僅僅旨在加深對本發(fā)明背景技術(shù)的理解,因此其可以包含的信息并不構(gòu)成在本國已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容[0005] 在優(yōu)選的方面,提供了一種針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法。所述方法可以制備針狀硫化物類固體電解質(zhì),所述電解質(zhì)可以改進(jìn)充電容量和放電容量并且即使充電和
放電的循環(huán)次數(shù)增加也可以減少充電容量和放電容量的降低。
[0006] 在一個方面,本發(fā)明提供了一種針狀硫化物基固體電解質(zhì)的制備方法。所述方法可以包括:制備包含有機(jī)溶劑、Li2S、P2S5和LiCl的固體電解質(zhì)混合物;通過攪拌固體電解質(zhì)
混合物從而合成固體電解質(zhì);以約80至120rpm的速度第一次攪拌固體電解質(zhì)約5至10分鐘;
第一次攪拌之后,以約250至300rpm的速度第二次攪拌經(jīng)過第一次攪拌的固體電解質(zhì);真空
干燥經(jīng)過第二次攪拌的固體電解質(zhì);并且在350至550℃下熱處理經(jīng)過真空干燥的固體電解
質(zhì)約1至5小時從而獲得針狀硫化物類固體電解質(zhì)。
[0007] 在優(yōu)選的實(shí)施方案中,有機(jī)溶劑可以包括選自如下的至少一者:乙酯類有機(jī)溶劑、甲酯類有機(jī)溶劑、丙酯類有機(jī)溶劑、丁酯類有機(jī)溶劑和戊酯類有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑可以是乙
酸乙酯。
[0008] 固體電解質(zhì)混合物可以合適地包含選自Li2SO4、P2S3、P2O5和GeS2中的至少一種。[0009] 優(yōu)選地,可以合適地通過在約30至60℃的溫度下攪拌固體電解質(zhì)混合物約22至26小時從而合成固體電解質(zhì)。真空干燥可以合適地進(jìn)行約12至24小時。
[0010] 可以合適地在約20至60℃的溫度下進(jìn)行經(jīng)過第二次攪拌的固體電解質(zhì)的真空干燥。
[0011] 優(yōu)選地,針狀硫化物類固體電解質(zhì)可以具有0.2至1.0m2/g的比表面積。[0012] 優(yōu)選地,在固體電解質(zhì)的第一次攪拌的過程中,可以避免Li2S、P2S5和LiCl的粘著,并且Li2S、P2S5和LiCl可以均勻混合。
[0013] 優(yōu)選地,在經(jīng)過第一次攪拌的固體電解質(zhì)的第二次攪拌的過程中,有機(jī)溶劑可以與Li2S、P2S5和LiCl反應(yīng)。
[0014] 本文還提供了通過本文所述的方法制備的電解質(zhì)。[0015] 還提供了可以包括本文描述的電解質(zhì)的全固體電池。[0016] 還提供了包括本文描述的全固體電池的車輛。[0017] 因此,即使充電和放電循環(huán)次數(shù)增加,全固體電池的充電容量和放電容量可以得到改進(jìn)并且充電容量和放電容量的降低可以減少。
[0018] 下面討論本發(fā)明的其它方面。附圖說明[0019] 接下來將參照某些示例性實(shí)施例及其所顯示的附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的以上和其它特征,在此之后所給附圖僅作為顯示的方式,因而對本發(fā)明是非限定性的,其中:
[0020] 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的針狀硫化物類固體電解質(zhì)的示例性制備方法;
[0021] 圖2A、圖2B和圖2C為實(shí)施例1在熱處理之前的微觀圖;[0022] 圖3A、圖3B和圖3C為實(shí)施例1在熱處理之后的微觀圖;[0023] 圖4A、圖4B和圖4C為對比實(shí)施例1在熱處理之前的微觀圖;[0024] 圖5A、圖5B和圖5C為對比實(shí)施例1在熱處理之后的微觀圖;[0025] 圖6為通過測量對比實(shí)施例1、對比實(shí)施例2和實(shí)施例1的容量隨著循環(huán)(充電和放電)次數(shù)的變化所獲得的曲線圖;并且
[0026] 圖7為通過測量對比實(shí)施例1、對比實(shí)施例2和實(shí)施例1的容量隨著循環(huán)(充電和放電)次數(shù)的變化所獲得的曲線圖。
[0027] 應(yīng)當(dāng)了解,附圖不必按比例,顯示了說明本發(fā)明的基本原理的各種優(yōu)選特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征(包括例如具體尺寸、方向、位置和形
狀)將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。
[0028] 在這些圖中,貫穿附圖的多幅圖,附圖標(biāo)記涉及本發(fā)明的相同或等同的部分。具體實(shí)施方式[0029] 接下來將詳細(xì)引用本發(fā)明的各個實(shí)施方案,實(shí)施方案的示例被顯示在所附附圖中并被描述如下。雖然將結(jié)合示例性實(shí)施方案描述本發(fā)明,但是應(yīng)當(dāng)了解,本說明書并非要將
本發(fā)明限制于那些示例性實(shí)施方案。相反,本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案,而且
覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、修改、
等效方式和其它實(shí)施方案。
[0030] 通過關(guān)于附圖的如下優(yōu)選的實(shí)施例將容易地理解本發(fā)明的上述主題、其它主題、特征和優(yōu)點(diǎn)。然而,本發(fā)明不限于本文描述的實(shí)施例,而是可以以各種不同形式實(shí)施。相反,
本文引入的實(shí)施例使得公開的內(nèi)容徹底并且完整,并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明
的精神。
[0031] 在描述每幅圖時,相同的附圖標(biāo)記用于相同的組成元件。在附圖中,為了使本發(fā)明清楚起見,結(jié)構(gòu)的尺寸顯示得比實(shí)際尺寸更大。例如第一和第二的術(shù)語可以用于解釋各個
組成元件,但是組成元件不受所述術(shù)語的限制。所述術(shù)語僅用于區(qū)分一個組成元件和另一
個組成元件。例如,不偏離本發(fā)明的范圍,第一組成元件可以被稱為第二組成元件,并且相
似地,第二組成元件可以被稱為第一組成元件。除非單數(shù)表述在上下文中具有明確相反的
含義,本文使用的單數(shù)表述包括復(fù)數(shù)表述。
[0032] 在本申請中,應(yīng)理解術(shù)語“包括”或“具有”旨在表示存在說明書中描述的特征、數(shù)目、步驟、操作、組成元件和部件或其組合,而不預(yù)先排除存在或加入一個或多個其它特征、
數(shù)目、步驟、操作、組成元件、組件或其組合的可能性。此外,一個部件(例如層、膜、區(qū)域和
板)存在于另一個部件“上方”的情況不僅包括部件直接位于另一個部件上的情況,而且包
括其間仍然存在另一個部件的情況。相反,一個部件(例如層、膜、區(qū)域和板)存在于另一個
部件“下方”的情況不僅包括部件直接位于另一個部件下的情況,而且包括其間仍然存在另
一個部件的情況。
[0033] 此外,除非特別聲明或者從上下文顯而易見的,本文所使用的術(shù)語“約”被理解為在本領(lǐng)域的正常公差范圍內(nèi),例如在平均2個標(biāo)準(zhǔn)偏差內(nèi)?!凹s”可被理解為在指定值的
10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%之內(nèi)。除非
從上下文清楚的,本文提供的所有數(shù)值通過術(shù)語“約”修改。
[0034] 應(yīng)當(dāng)理解,此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機(jī)動車輛,例如包括運(yùn)動型多用途車輛(SU)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車,包括各種
舟艇、船舶的船只,航空器等等,并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車
輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此處所提
到的,混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛,例如汽油動力和電力動力兩者的車
輛。
[0035] 除非另有聲明,本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科技術(shù)語)具有正如本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的相同含義。還應(yīng)理解常用詞典中定義的術(shù)語應(yīng)被解釋為具
有與相關(guān)技術(shù)和本公開的上下文中的含義一致的含義,除非本文清楚定義,不應(yīng)被解釋為
理想的意義或過于正式的意義。
[0036] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的針狀硫化物類固體電解質(zhì)的示例性制備方法的示意性流程圖。
[0037] 如圖1所示,所述方法可以包括:制備包含乙酯類有機(jī)溶劑、Li2S、P2S5和LiCl的固體電解質(zhì)混合物(S100);通過在約30至60℃的溫度下攪拌固體電解質(zhì)混合物約22至26小時
從而合成固體電解質(zhì)(S200);以約80至120rpm第一次攪拌固體電解質(zhì)約5至10分鐘(S300);
以約250至300rpm第二次攪拌經(jīng)過第一次攪拌的固體電解質(zhì)(S400);真空干燥經(jīng)過第二次
攪拌的固體電解質(zhì)約12至24小時(S500);并且在約350至550℃的溫度下熱處理經(jīng)過真空干
燥的固體電解質(zhì)1至5小時(S600),因此獲得針狀硫化物類固體電解質(zhì)。
[0038] 在一個優(yōu)選的方面,通過根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法制備的固體電解質(zhì)可以用在電池(例如全固體電池)中。優(yōu)選地,正電極可以
包含鋰過渡金屬氧化物例如LiCoO2(LCO)和Li[Ni,Co,Mn]O2(NCM),并且負(fù)電極可以包含鋰
銦(Li?In)、石墨和Li4Ti5O12(LTO)。
[0039] 固體電解質(zhì)混合物可以通過混合乙酯類有機(jī)溶劑、Li2S、P2S5和LiCl而形成或制得(S100)。有機(jī)溶劑可以表示包含有機(jī)材料的溶劑?!啊悺庇袡C(jī)溶劑可以表示包含“……基
團(tuán)”或“……化合物”的有機(jī)溶劑。在形成固體電解質(zhì)混合物(S100)時,有機(jī)溶劑可以包括選
自如下的至少一者:乙酯類有機(jī)溶劑、甲酯類有機(jī)溶劑、丙酯類有機(jī)溶劑、丁酯類有機(jī)溶劑
和戊酯類有機(jī)溶劑。Li2S、P2S5和LiCl可以合適地彼此反應(yīng)從而形成Li6PS5Cl。
[0040] 固體電解質(zhì)混合物(S100)可以進(jìn)一步包含Li2SO4、P2S3、P2O5和GeS2中的至少一種。[0041] 可以通過在約30至60℃的溫度下攪拌固體電解質(zhì)混合物約22至26小時從而合成固體電解質(zhì)(S200)。當(dāng)攪拌溫度低于預(yù)定范圍(例如低于約30℃)或者攪拌進(jìn)行小于預(yù)定時
間(例如小于約22小時)時,反應(yīng)不能充分進(jìn)行,因此可能不能充分合成固體電解質(zhì)。相反,
當(dāng)攪拌溫度高于預(yù)定范圍(例如高于約60℃)或者攪拌進(jìn)行大于預(yù)定時間(例如大于約26小
時)時,反應(yīng)可能過度進(jìn)行,因此生產(chǎn)的固體電解質(zhì)的持久性可能變差。
[0042] 之后,可以以約80至120rpm第一次攪拌固體電解質(zhì)約5至10分鐘(S300)。固體電解質(zhì)的第一次攪拌可以避免Li2S、P2S5和LiCl粘著并且在固體電解質(zhì)混合物中可以均勻混合
Li2S、P2S5和LiCl。因此,可以避免固體電解質(zhì)中的Li2S、P2S5和LiCl沉淀而不會參與反應(yīng)。當(dāng)
以小于預(yù)定范圍的攪拌速度(例如小于約80rpm)進(jìn)行固體電解質(zhì)的第一次攪拌(S300)或者
進(jìn)行時間小于預(yù)定范圍(例如小于約5分鐘)時,Li2S、P2S5和LiCl的至少一者可能粘著,或者
Li2S、P2S5和LiCl可能無法均勻混合。相反,當(dāng)以大于預(yù)定范圍的攪拌速度(例如大于約
120rpm)進(jìn)行固體電解質(zhì)的第一次攪拌(S300)或者進(jìn)行時間大于預(yù)定范圍(例如大于約10
分鐘)時,混合效率可能降低。
[0043] 經(jīng)過第一次攪拌的固體電解質(zhì)可以以約250至300rpm進(jìn)行第二次攪拌(S400)。攪拌時間不受特別限制,并且可以攪拌固體電解質(zhì)直至Li2S、P2S5和LiCl在有機(jī)溶劑的存在下
完全反應(yīng)。在第二次攪拌經(jīng)過第一次攪拌的固體電解質(zhì)時,乙酯類有機(jī)溶劑可以與Li2S、
P2S5和LiCl反應(yīng)。優(yōu)選地,在第二次攪拌經(jīng)過第一次攪拌的固體有機(jī)溶劑時,有機(jī)溶劑可以
與Li2S、P2S5和LiCl反應(yīng),因此避免產(chǎn)生不具有特定形狀的無定形硫化物類固體電解質(zhì)。當(dāng)
以小于預(yù)定范圍的攪拌速度(例如小于約250rpm)進(jìn)行第二次攪拌經(jīng)過第一次攪拌的固體
電解質(zhì)(S400)時,有機(jī)溶劑與Li2S、P2S5和LiCl的反應(yīng)程度可能降低,而當(dāng)以大于預(yù)定范圍
的攪拌速度(例如大于約300rpm)進(jìn)行第二次攪拌經(jīng)過第一次攪拌的固體電解質(zhì)(S400)時,
反應(yīng)效率可能降低。
[0044] 經(jīng)過第二次攪拌的固體電解質(zhì)可以真空干燥約12至24小時(S500)。可以在約20至60℃的溫度下進(jìn)行經(jīng)過第二次攪拌的固體電解質(zhì)的真空干燥(S500)。在真空干燥經(jīng)過第二
次攪拌的固體電解質(zhì)(S500)時,可以蒸發(fā)并且除去有機(jī)溶劑。當(dāng)在小于預(yù)定范圍的溫度(例
如小于約20℃)下進(jìn)行經(jīng)過第二次攪拌的固體電解質(zhì)的真空干燥(S500)時,不能充分蒸發(fā)
有機(jī)溶劑,而當(dāng)在大于預(yù)定范圍的溫度(例如大于約60℃)下進(jìn)行經(jīng)過第二次攪拌的固體電
解質(zhì)的真空干燥(S500)時,剩余固體電解質(zhì)的耐久性可能變差。
[0045] 可以通過在約350至550℃的溫度下熱處理經(jīng)過真空干燥的固體電解質(zhì)約1至5小時從而制備針狀硫化物類固體電解質(zhì)(S600)。通過熱處理經(jīng)過真空干燥的固體電解質(zhì)
(S600),可以制備針狀硫化物類固體電解質(zhì)。術(shù)語“針狀”可以表示長度大于垂直于長度方
向的橫截面積的大致針形狀,例如,針形狀的長度大于橫截面積的約10倍,20倍,30倍,40
倍,50倍或100倍。術(shù)語“硫化物類”表示包含硫化物。針狀硫化物類固體電解質(zhì)可以合適地
包含至少含有硫化物的固體電解質(zhì)顆粒,其中每個顆??梢跃哂嗅槧钚螤?。當(dāng)在小于預(yù)定
范圍的溫度(例如小于約350℃)下進(jìn)行經(jīng)過真空干燥的固體電解質(zhì)的熱處理(S600)或者進(jìn)
行時間小于預(yù)定范圍(例如小于約1小時)時,可能不能充分獲得針狀固體電解質(zhì)。相反,當(dāng)
在大于預(yù)定范圍的溫度(例如大于約550℃)下進(jìn)行經(jīng)過真空干燥的固體電解質(zhì)的熱處理
(S600)或者進(jìn)行時間大于預(yù)定范圍(例如大于約5小時)時,可能施加過量的熱,因此持久性
可能變差,例如固體電解質(zhì)上可能出現(xiàn)裂縫。
[0046] 可以通過控制制備方法使得針狀硫化物類固體電解質(zhì)具有約0.2至1.0m2/g的比2
表面積。此外,當(dāng)比表面積大于約1.0m /g時,硫化物類固體電解質(zhì)的形狀可能為球形形狀
而非針狀形狀。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的各個示例性實(shí)施方案的針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法可以制備針狀硫化物類固體電解質(zhì)而非無定形(例如球形)硫化物類固體電解質(zhì)。因此,包括針
狀硫化物類固體電解質(zhì)的全固體電池的充電容量和放電容量的循環(huán)次數(shù)可以增加,即使繼
續(xù)進(jìn)行充電和放電也可以避免或抑制充電容量和放電容量的降低。
[0048] 實(shí)施例[0049] 以下實(shí)施例顯示本發(fā)明,但是并不旨在限制本發(fā)明。[0050] 下文將通過具體實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。如下實(shí)施例僅為幫助理解本發(fā)明的實(shí)施例,并且本發(fā)明的范圍不限于此。
[0051] 實(shí)施例1至8[0052] 通過混合乙酸乙酯、Li2S、P2S5和LiCl而形成固體電解質(zhì)混合物。通過在30至60℃的溫度下攪拌固體電解質(zhì)混合物24小時從而合成固體電解質(zhì)。以100rpm的速度第一次攪拌
固體電解質(zhì)5至10分鐘。以250至300rpm的速度第二次攪拌經(jīng)過第一次攪拌的固體電解質(zhì)直
至固體電解質(zhì)完全合成。經(jīng)過第二次攪拌的固體電解質(zhì)真空干燥12至24小時。通過在350至
550℃的溫度下熱處理經(jīng)過真空干燥的固體電解質(zhì)1至5小時從而制備針狀硫化物類固體電
解質(zhì)。
[0053] 每個實(shí)施例1至8的電解質(zhì)組成、合成溫度和熱處理溫度在下表1中顯示。[0054] 表1[0055] 電解質(zhì)組成 合成溫度(℃) 熱處理溫度(℃)實(shí)施例1 Li6PS5Cl 30 550
實(shí)施例2 Li6PS5Cl 40 550
實(shí)施例3 Li6PS5Cl 50 550
實(shí)施例4 Li6PS5Cl 60 550
實(shí)施例5 Li6PS5Cl 40 350
實(shí)施例6 Li6PS5Cl 40 450
實(shí)施例7 Li6PS5Cl 40 550
實(shí)施例8 Li6PS5Cl+Li4P2S6 40 650
[0056] 對比實(shí)施例1[0057] 將Li2S、P2S5和LiCl混合并且溶解在乙醇中。通過在室溫下攪拌混合物24小時從而在混合物中合成硫化物類固體電解質(zhì)。反應(yīng)之后,通過在室溫下真空干燥使得有機(jī)溶劑揮
發(fā)。在550℃的溫度下熱處理硫化物類固體電解質(zhì)5小時。
[0058] 對比實(shí)施例2[0059] 將Li2S、P2S5和LiCl混合并且溶解在四氫呋喃中。通過在室溫下攪拌混合物24小時從而在混合物中合成硫化物類固體電解質(zhì)。反應(yīng)之后,通過在室溫下真空干燥使得有機(jī)溶
劑揮發(fā)。在550℃的溫度下熱處理硫化物類固體電解質(zhì)5小時。
[0060] 測試實(shí)施例[0061] 物理性質(zhì)的評估[0062] 1.確定形狀[0063] 圖2A、圖2B和圖2C顯示了實(shí)施例1在熱處理之前的微觀圖。圖3A、圖3B和圖3C顯示了實(shí)施例1在熱處理之后的微觀圖。圖4A、圖4B和圖4C顯示了對比實(shí)施例1在熱處理之前的
微觀圖。圖5A、圖5B和圖5C顯示了對比實(shí)施例1在熱處理之后的微觀圖。
[0064] 如圖2A至圖5C所示,在實(shí)施例1和對比實(shí)施例1中,熱處理之后除去雜質(zhì)材料,并且對比實(shí)施例1具有球形形狀而實(shí)施例1具有針狀形狀。
[0065] 2.比表面積[0066] 表2[0067] 比表面積(m2/g)實(shí)施例1 0.49
對比實(shí)施例1 2.1
對比實(shí)施例2 2.3
[0068] 根據(jù)表2,實(shí)施例1具有比對比實(shí)施例1和2更小的比表面積。[0069] 3.單元電池性能的評估[0070] 在實(shí)施例1和對比實(shí)施例1和2中,形成固體電解質(zhì),并且分別形成Li[Ni,Co,Mn]O2(NCM)和鋰銦(Li?In)作為正電極和負(fù)電極,由此制備全固體電池。測量每個全固體電池的
容量隨充電和放電循環(huán)次數(shù)的變化,并且顯示在圖6和圖7中。
[0071] 如圖6所示,在實(shí)施例1中,當(dāng)充電和放電次數(shù)增加時,容量變化基本上較小。[0072] 圖7顯示了當(dāng)充電和放電繼續(xù)進(jìn)行同時相對于單元電池的容量改變電流量時測量的容量。在1C放電過程中,電池可以使用1小時,并且在2C放電過程中,電池可以使用30分
鐘。根據(jù)圖7,在實(shí)施例1中,當(dāng)充電和放電循環(huán)次數(shù)增加同時相對于單元電池的容量改變電
流量時,容量變化基本上較小。
[0073] 4.放電容量的評估[0074] 表3顯示了在實(shí)施例1至8和對比實(shí)施例1和2中通過進(jìn)行充電和放電50次得到的第50次的放電容量。根據(jù)表3,實(shí)施例1至8具有比對比實(shí)施例1和2更大的放電容量。
[0075] 表3[0076] 第50次的放電容量(mAh/g)實(shí)施例1 115.68
實(shí)施例2 121.91
實(shí)施例3 105.65
實(shí)施例4 100.18
實(shí)施例5 108.68
實(shí)施例6 111.47
實(shí)施例7 121.91
實(shí)施例8 98.19
對比實(shí)施例1 79.66
對比實(shí)施例2 58.61
[0077] 如圖2A和圖2B所示,相比于實(shí)施例1,對比實(shí)施例1中的正電極復(fù)合層相對不致密并且具有裂紋等。此外,如表1所示,對比實(shí)施例1的能量密度降低。
[0078] 如上所述,已經(jīng)參考附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例,但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解可以以其它具體形式進(jìn)行本發(fā)明而不改變本發(fā)明的技術(shù)精神或基本特征。因此,
應(yīng)理解上述實(shí)施例在所有方面都不是限制性的而是說明性的。
[0079] 已經(jīng)參考各個示例性實(shí)施方案詳細(xì)描述了本發(fā)明。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以在這些實(shí)施方案中做出改變而不偏離本發(fā)明的原理和精神,本發(fā)明的范圍在所附權(quán)利
要求及其等價形式中限定。
聲明:
“針狀硫化物類固體電解質(zhì)的制備方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)