一种四组份阴阳离子共掺杂石榴石型固体电解质

摘要

一种N²⁺，N＝Ca，Mg，Al³⁺，Si⁴⁺阳离子及S^2-阴离子共掺杂的，石榴石型锂离子固体电解质，其特征在于化学计量式为Li_5+x+2y+zLa_3-xN_xAl_ySi_zM_2-y-zO_12-mS_m，N＝Ca，Mg，M＝Nb，Ta，其中：x＝0.1-0.5；y＝0.1-0.2；z＝0.1-0.2；m＝0.1-0.3；将Li₂CO₃∶La₂O₃∶NO(Ca，Mg)∶Al₂O₃∶SiO₂∶M₂O₅(M＝Nb，Ta)∶硫脲为2.7-3.05∶1.25-1.45∶0.1-0.5∶0.05-0.1∶0.1-0.2∶0.8-0.9∶0.1-0.3(摩尔比)的比例均匀混合，经过球磨、压制、烧结而成；能够获得大于10^-4S/cm的室温锂离子电导率。

主权项

一种N²⁺、Al³⁺、Si⁴⁺阳离子及S^2‑阴离子共掺杂的石榴石型锂离子固体电解质，其中N²⁺＝Ca²⁺或Mg²⁺，其特征在于化学计量式为Li_5+x+2y+zLa_3‑xN_xAl_ySi_zM_2‑y‑zO_12‑mS_m，N＝Ca或Mg，M＝Nb或Ta，其中：x＝0.1‑0.5；y＝0.1‑0.2；z＝0.1‑0.2；m＝0.1‑0.3；采用如下方法制备得到：将Li₂CO₃∶La₂O₃∶NO∶Al₂O₃∶SiO₂∶M₂O₅∶硫脲以2.7‑3.05∶1.25‑1.45∶0.1‑0.5∶0.05‑0.1∶0.1‑0.2∶0.8‑0.9∶0.1‑0.3的摩尔比均匀混合，其中N＝Ca或Mg，M＝Nb或Ta，加入5％‑9％的95％乙醇，在球磨机中以100‑400转/分钟的转速球磨10‑30小时。