富锂反钙钛矿硫化物、包括其的固体电解质材料及其应用

摘要

本发明公开了一种富锂反钙钛矿硫化物及固体电解质材料。富锂反钙钛矿硫化物通式为(Li_mM_n)_3-xS_1-y(X_aY_b)_1-z，0<m≤1，0≤n≤0.5，m+n≤1；0<a≤1，0≤b<1，a+b≤1；0≤x≤0.5，0≤y≤0.5，0≤z≤0.5，且x＝2y+z；M为H、Na、K、Rb、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ti、Zr、Zn、B、Al、Ga、In、C、Si、Ge、P、S、或Se，X为F、Cl、Br或I，Y为阴离子。该固体电解质材料具有高的离子电导率和热稳定性、工作温度范围宽，可应用于锂离子电池、可充放金属锂电池、锂液流电池或锂离子电容器中。

主权项

一种富锂反钙钛矿硫化物，具有以下化学通式：(Li_mM_n)_3‑xS_1‑y(X_aY_b)_1‑z其中，0<m≤1，0≤n≤0.5，且m+n≤1；0<a≤1，0≤b<1，且a+b≤1；0≤x≤0.5，0≤y≤0.5，0≤z≤0.5，且x＝2y+z；M的化学价为g，则有m+n×g＝1；M选自H、Na、K、Rb、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Ti、Zr、Zn、B、Al、Ga、In、C、Si、Ge、P、S和Se中的一种或多种；X由F_cCl_dBr_eI_f表示，0≤c≤1，0≤d≤1，0≤e≤1，0≤f≤1，且c+d+e+f＝a。Y的化学价为‑h，且a+b×h＝1，Y选自AlF^4‑、AlH^4‑、B(OH)^4‑、BF^4‑、CF₃SO^3‑、CH^3‑、CH₃CO^2‑、ClO^2‑、ClO^3‑、ClO^4‑、H₂PO^4‑、HCO^2‑、HCO^3‑、HF^2‑、HSO^4‑、IO₂F^2‑、IO^3‑、IO^4‑、N^3‑、NCO^‑、NH^2‑、NH₂CH₂COO^‑、NO^2‑、NO^3‑、O^2‑、O^3‑、OH^‑、PF^6‑、PO^3‑、S^6‑、SCN^‑、SH^‑、SO₃F^‑、O^2‑、CO₃^2‑和N^3‑中的一种或多种。