利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020101416895
申请人: 桂林电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种复合薄膜固体电解质,其特征在于:包括由电解质源陶瓷靶材与锂源添加剂靶材在惰性气氛或氮源气氛中进行共溅射处理沉积生长的多相复合薄膜固体电解质,其中,溅射所述电解质源陶瓷靶材的功率与溅射锂源添加剂靶材的功率比为4:1~1:4;或包括电解质源陶瓷膜层和与所述电解质源陶瓷膜层一表面结合的锂源添加剂膜层,且由所述电解质源陶瓷膜层与锂源添加剂膜层构成基本单元,由所述电解质源陶瓷膜层至锂源添加剂膜层延伸方向,所述基本单元依次层叠结合,所述电解质源陶瓷膜层的材料为电解质源陶瓷靶材,所述锂源添加剂膜层的材料为锂源添加剂靶材;其中,所述电解质源陶瓷靶材所含的电解质源陶瓷包括Li1+xTi2‑xMx(PO4)3、Li1+xGe2‑xMx(PO4)3、Li3yLa(2/3)‑yTiO3、Li14ZrGe4O16或Li5La3N2O12中的至少一种;其中,0.1

所述复合薄膜固体电解质的总厚度为0.1‑10μm;

‑1 ‑6

所述复合薄膜固体电解质的室温离子电导率在10 至10 西门子/厘米;所述复合薄膜‑10 ‑16

固体电解质的室温电子电导率为10 至10 西门子/厘米。

2.如权利要求1所述的复合薄膜固体电解质,其特征在于,所述电解质源陶瓷靶材是按照如下方法制备:

陶瓷粉体采用固相反应法或溶胶‑凝胶法制备,将制得的所述陶瓷粉体均匀铺设在基板表面,然后对所述陶瓷粉体进行干压处理,得到粉末靶材,然后气氛烧结得到陶瓷块体靶材。

3.一种复合薄膜固体电解质的制备方法,包括如下步骤:将电解质源陶瓷靶材和锂源添加剂靶材在惰性气氛或氮源气氛下进行共溅射处理,得到多相复合电解质薄膜,其中,溅射所述电解质源陶瓷靶材的功率与溅射锂源靶材的功率比为4:1~1:4;

将电解质源陶瓷靶材在惰性气氛或氮源气氛下进行溅射处理先在基体上生长电解质源陶瓷膜层,再

将锂源添加剂靶材在惰性气氛或氮源气氛下进行溅射处理在所述电解质源陶瓷膜层上生长锂源添加剂膜层;然后

依次交替重复进行生长所述电解质源陶瓷膜层的步骤和生长所述锂源添加剂膜层的步骤至少一次,其中,所述电解质源陶瓷靶材所含的电解质源陶瓷包括Li1+xTi2‑xMx(PO4)3、Li1+xGe2‑xMx(PO4)3、Li3yLa(2/3)‑yTiO3、Li14ZnGe4O16或Li5La3N2O12中的至少一种;其中,0.1

0.7,0

其中,所述复合薄膜固体电解质的总厚度为0.1‑10μm;

所述惰性气氛或氮源气氛为氮气、氩气、氨气中的至少一种或多种的气氛;

所述溅射处理的过程中,所述基体的温度控制为0℃‑800℃。

4.一种锂离子电池,其特征在于:包括权利要求1‑2任一项所述的复合薄膜固体电解质。