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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110534802A(43)申请公布日2019.12.03(21)申请号201910860043.X(22)申请日2019.09.11(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区华城中路168号(72)发明人王格日乐图谢尔盖·切尔诺夫马忠龙克劳迪乌·博格丹·布库尔(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人李岩(51)Int.Cl.H01M10/0562(2010.01)H01M10/052(2010.01)C01F17/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图6页(54)发明名称固态电解质及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种固态电解质及其制备方法和应用,该固态电解质的通式为Li3MX6,其中,-------X选自Cl、Br、I、F、BF4、PF6、BOB、三氟甲基磺酰亚胺阴离子和双氟甲基磺酰亚胺阴离子中的至少之一,M选自Sc3+、Y3+、La3+、Mo3+、B3+、Al3+、Ga3+、In3+和Fe3+中的至少之一。该固态电解质质地柔软、密度低、易于挤压,不与空气或水反应,且室温下离子电导率达1.2mS/cm,电子电导率低至10-9S/cm,氧化稳定性和热稳定性好,同时与电极活性材料的反应性低。CN110534802ACN110534802A权利要求书1/1页--1.一种固态电解质,其特征在于,所述固态电解质的通式为Li3MX6,其中,X选自Cl、Br、-----I、F、BF4、PF6、BOB、三氟甲基磺酰亚胺阴离子和双氟甲基磺酰亚胺阴离子中的至少之一,M选自Sc3+、Y3+、La3+、Mo3+、B3+、Al3+、Ga3+、In3+和Fe3+中的至少之一。2.根据权利要求1所述的固态电解质,其特征在于,所述X选自Cl-、Br-、I-和F-中的至少之一,M选自Y3+、Mo3+、Al3+和Fe3+中的至少之一。3.一种制备权利要求1或2所述的固态电解质的方法,其特征在于,包括:按照化学计量比将LiX与MX3混合研磨;将所述混合研磨后所得的混合物在惰性气氛下进行烧结,冷却后得到固态电解质-------Li3MX6,其中,所述LiX与所述MX3中的X选自Cl、Br、I、F、BF4、PF6、BOB、三氟甲基磺酰亚3+3+3+3+胺阴离子和双氟甲基磺酰亚胺阴离子中的至少之一,所述MX3中的M选自Sc、Y、La、Mo、B3+、Al3+、Ga3+、In3+和Fe3+中的至少之一。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述混合研磨的时间为1-2h。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述烧结的温度不大于800℃,时间为10-60h;任选的,所述烧结的温度为550-800℃,时间为10-60h。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述烧结为以5℃/min的速度从200℃升温至750℃,烧结10-60h。7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述冷却为以5℃/min的速度冷却至200℃。8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述LiX和所述MX3的纯度分别独立的不小于95%。9.一种固态电池,其特征在于,所述固态电池包括权利要求1或2所述的固态电解质或采用权利要求3-8中任一项所述的方法制备得到的所述固态电解质。10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括权利要求9所述的固态电池。2CN110534802A说明书1/8页固态电解质及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于电池领域,具体而言,本发明涉及固态电解质及其制备方法和应用。背景技术[0002]电动车辆需要电池可以在低至-30℃的寒冷温度或大于45℃的高温温度范围且在不到30分钟内充电,对现有电动车辆的电池来说是个较大的挑战。现有商业锂离子电池主要采用具有有机溶剂的液体电解质,但液体电解质中的有机溶剂会在低温下变粘,并在高温下挥发。粘度的增加降低了液体电解质的离子电导率,并降低了安全充电速率。此外,有机溶剂的挥发性和易燃性妨碍了电池的安全性,并可导致火灾或爆炸。目前有用有机溶剂和固体离子导体如聚合物或无机晶体和玻璃代替它们的商业化方案以降低电池的着火风险。第一代固体锂电解质包括聚环氧乙烷和聚偏氟乙烯聚合物的锂盐溶液,或硫化物、氧化物和磷酸盐基的单离子无机导体,例如LPS、LLZO和LATP族。虽然使用这些固体导体可以提高电池安全性,但它们的性能劣于具有液体电解质的电池。通常,具有固体电解质的电池仅在40℃左右的高温下性能优异。此外,它们的能量密度和充电速率显著低于具有液体电解质的电池。[0003]同时,在现有固态电解质的制备过程中,难以加工成具有大表面积(>15cm×15cm)和高密度(>90%)的厚度<25μm的