【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電池，特別是涉及鹵化物固態電解質及其制備方法和應用。
技術介紹
1、鹵化物固態電解質因其具有離子電導率高、安全性高等諸多優點而備受關注。然而，現有的鹵化物固態電解質難以兼備4.2v以上的氧化穩定性和良好的質地柔軟性，導致正極活性材料的容量和倍率性能發揮不佳，進而影響電池的循環性能和倍率性能。
技術實現思路
1、基于此，有必要針對上述問題，提供一種鹵化物固態電解質及其制備方法和應用。該鹵化物固態電解質能夠在保持整體化學結構穩定、高離子電導率、高電化學氧化穩定性的同時，其表面具有好的柔軟性，使得制備的電池兼具優異的循環性能與倍率性能。
2、一種鹵化物固態電解質，所述鹵化物固態電解質包括內核以及包覆在所述內核表面的殼層，所述內核材料的化學通式為liamxb，所述殼層主體材料的化學通式為nlix-gaf3，其中，2≤a≤4，4<b≤7，1≤n≤5，m選自in、zr、hf或者鑭系元素中的至少一種，x選自cl、br或i中的至少一種。
3、在其中一個實施例中，2.5≤a≤3.5，5≤b≤6.5，1.5≤n≤4；
4、及/或，所述m選自in、zr、hf、y、sc、dy、ho、er或者yb中的至少一種；
5、及/或，x選自cl和/或br。
6、在其中一個實施例中，所述殼層的厚度為1nm-50nm。
7、在其中一個實施例中，所述鹵化物固態電解質的中值粒徑為0.05μm-100μm。
8、本專利技術的
9、一種如上述所述的鹵化物固態電解質的制備方法，包括如下步驟：
10、提供liamxb材料，其中，2≤a≤4，4<b≤7，m選自in、zr、hf或者鑭系元素中的至少一種，x選自cl、br或i中的至少一種；
11、將所述liamxb材料和gaf3在無水條件下進行球磨反應，使得所述liamxb材料的表面形成殼層，得到鹵化物固態電解質，其中，所述liamxb材料和所述gaf3的質量比為1:0.003-1:0.02，球磨轉速為500rpm-800rpm，球磨時間為1min-10min。
12、在其中一個實施例中，將所述liamxb材料和所述gaf3在無水條件下進行球磨反應的步驟中，滿足以下條件中的至少一條：
13、(1)球磨介質選自氧化鋯、氮化硅中的至少一種，球料比為10:1-50:1；
14、(2)將所述liamxb材料和所述gaf3在真空或者干燥惰性氣氛下進行球磨反應。
15、在其中一個實施例中，所述liamxb材料的制備方法包括以下步驟：以liamxb，2≤a≤4，4<b≤7為基準，將li的鹵化物和m的鹵化物進行球磨處理，然后經燒結，得到所述liamxb材料。
16、在其中一個實施例中，所述liamxb材料的制備方法中，滿足以下條件中的至少一條：
17、(1)球磨轉速為400rpm-800rpm，球磨時間為5h-30h；
18、(2)燒結過程在氮氣氣氛和/或惰性氣氛下進行，其中，惰性氣氛選自氬氣氣氛和/或氦氣氣氛；
19、(3)燒結溫度為100℃-320℃，燒結時間為1h-40h。
20、本專利技術的鹵化物固態電解質的制備方法中，利用球磨的方式，并限定球磨條件以及liamxb材料和gaf3的質量比，使得gaf3與liamxb材料表面的li的鹵化物進行原位反應生成nlix-gaf3，從而形成均勻包覆于liamxb材料表面的殼層，且殼層材料基本上只有nlix-gaf3，而且反應條件相對溫和，操作方法簡單。因此，本專利技術的鹵化物固態電解質的制備方法，操作方法簡單，成本低，易于大量制備，適合工業化生產。
21、一種二次電池，所述二次電池包括如上述所述的鹵化物固態電解質。
22、一種車輛，所述車輛包括如上述所述的二次電池。
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1.一種鹵化物固態電解質，其特征在于，所述鹵化物固態電解質包括內核以及包覆在所述內核表面的殼層，所述內核材料的化學通式為LiaMXb，所述殼層主體材料的化學通式為nLiX-GaF3，其中，2≤a≤4，4<b≤7，1≤n≤5，M選自In、Zr、Hf或者鑭系元素中的至少一種，X選自Cl、Br或I中的至少一種。
2.根據權利要求1所述的鹵化物固態電解質，其特征在于，2.5≤a≤3.5，5≤b≤6.5，1.5≤n≤4；
3.根據權利要求1所述的鹵化物固態電解質，其特征在于，所述殼層的厚度為1nm-50nm。
4.根據權利要求1所述的鹵化物固態電解質，其特征在于，所述鹵化物固態電解質的中值粒徑為0.05μm-100μm。
5.一種如權利要求1-4任一項所述的鹵化物固態電解質的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述的鹵化物固態電解質的制備方法，其特征在于，將所述LiaMXb材料和所述GaF3在無水條件下進行球磨反應的步驟中，滿足以下條件中的至少一條：
7.根據權利要求5所述的鹵化物固態電解質的
8.根據權利要求7所述的鹵化物固態電解質的制備方法，其特征在于，所述LiaMXb材料的制備方法中，滿足以下條件中的至少一條：
9.一種二次電池，其特征在于，所述二次電池包括如權利要求1-4任一項所述的鹵化物固態電解質。
10.一種車輛，其特征在于，所述車輛包括如權利要求9所述的二次電池。
...【技術特征摘要】
1.一種鹵化物固態電解質，其特征在于，所述鹵化物固態電解質包括內核以及包覆在所述內核表面的殼層，所述內核材料的化學通式為liamxb，所述殼層主體材料的化學通式為nlix-gaf3，其中，2≤a≤4，4<b≤7，1≤n≤5，m選自in、zr、hf或者鑭系元素中的至少一種，x選自cl、br或i中的至少一種。
2.根據權利要求1所述的鹵化物固態電解質，其特征在于，2.5≤a≤3.5，5≤b≤6.5，1.5≤n≤4；
3.根據權利要求1所述的鹵化物固態電解質，其特征在于，所述殼層的厚度為1nm-50nm。
4.根據權利要求1所述的鹵化物固態電解質，其特征在于，所述鹵化物固態電解質的中值粒徑為0.05μm-100μm。
5.一種如權利要求1-4任一項所述的鹵化物固態電解質的制備方法，其特征在于，包括如下...
【專利技術屬性】
技術研發人員：崔忠慧，楊凱，丁少，傅小蘭，王沖，張強，
申請(專利權)人：浙江綠色智行科創有限公司，
類型：發明
國別省市：
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