本發(fā)明涉及固態(tài)電解質，具體涉及一種固相法制備硫化物固態(tài)電解質的方法。
背景技術：
1、硫化物固態(tài)電解質通常以晶體結構劃分為玻璃態(tài)、玻璃陶瓷態(tài)和晶態(tài)，其中，li3.25ge0.25p0.7s4屬于thio-lisicon型硫化物固態(tài)電解質，li6ps5x（x=cl，br，i）屬于li-argyrodite型固態(tài)電解質，li10gep2s12屬于lgps型固態(tài)電解質。玻璃態(tài)硫化物固態(tài)電解質通過機械球磨或高溫熔融后快速冷卻的方法獲得，在xrd表征下沒有明顯的峰。玻璃陶瓷類硫化物固態(tài)電解質通常為球磨后經(jīng)過一步低溫燒結后獲得，屬于玻璃態(tài)和晶態(tài)混合的亞穩(wěn)相，在xrd表征下有少量的峰。研究表明，玻璃態(tài)固態(tài)電解質主要由正硫代磷酸鹽，焦磷酸鹽，偏硫代磷酸鹽，次硫代磷酸鹽四類微小晶體構成，其傳導離子的機理尚不十分明確。晶態(tài)的硫化物固態(tài)電解質通常經(jīng)過高能球磨后高溫燒結獲得，也有部分研究采用高能球磨、研磨后燒結及液相法制備得到。晶態(tài)的硫化物固態(tài)電解質按晶體結構主要分為thio-lisicon型、liargyrodite型和lgps型。這三種類型的電解質都有具體的晶體結構和鋰離子傳輸通道，其結構組成和離子遷移機理都較為明確。lpscl型硫化物電解質低成本量產(chǎn)潛力相對較大。在晶態(tài)硫化物固態(tài)電解質中，thio-lisicon型硫化物固態(tài)電解質的離子電導率相對較低，通常被認為較難實現(xiàn)商業(yè)化應用。lgps型電解質具有很高的離子電導率，但由于含有貴金屬鍺，規(guī)?；瘧檬艿较拗?；有部分研究嘗試用硅或者鈦對鍺進行替代，可以實現(xiàn)超越電解液的離子電導率，但其電化學穩(wěn)定性差，同樣難以應用。而硫銀鍺礦型電解質lpscl具有優(yōu)異的力學延展性和較高的離子導電性，同時規(guī)避了貴金屬的使用從而更具成本競爭力，綜合熱安全特性、成本、工藝成熟度等因素來看，是硫化物全固態(tài)電池較好的技術路線選擇。
2、目前常用的合成li6ps5x(x=cl，br，i)電解質的方法主要有固相法和液相法兩種。固相法主要為高能機械球磨法。高能機械球磨法是把lix(x=cl，br)、li2s、p2s5等各種原材料密封在球磨罐內(nèi)，采用高速球磨提供機械能將原材料的化學鍵斷裂，使材料在原子級別混合反應，同時球磨珠之間以及與球磨罐內(nèi)壁之間在高速旋轉和碰撞過程中會產(chǎn)生熱量，最終形成li6ps5x(x=c1，br，i)電解質的制備方法。但是高能機械球磨法本身設備要求高、研磨時間長、產(chǎn)率低，仍需要改進以適用大規(guī)模生產(chǎn)。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于：提供一種固相法制備硫化物固態(tài)電解質的方法。
2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案包括以下步驟：
3、一種固相法制備硫化物固態(tài)電解質的方法，具體步驟為：
4、（1）先往球磨機中通入氮氣置換掉空氣，通入氮氣的同時將硫化鋰、五硫化二磷和氯化鋰按1.8~2.2:1.8~2.2:1.4~1.6的質量比投入球磨機中，隨后繼續(xù)加入硫化鋰、五硫化二磷和氯化鋰總質量相同質量的球磨介質，隨后以550~650r/min的轉速球磨8~10h，完成后轉入烘干機中進行干燥得硫化物固體電解質前驅體；
5、（2）將硫化物固體電解質前驅體放入充滿氮氣的管式爐中，隨后以2~3℃/min的升溫速率升溫至500~600℃，保溫燒結8~9h，燒結完成后自然冷卻至室溫得硫化物固體電解質，將硫化物固態(tài)電解質加入到氣流粉碎機中經(jīng)過氣流破碎，即得所需粒度的硫化物固態(tài)電解質。
6、進一步地，步驟（1）中所述球磨介質為無水甲醇、無水乙醇、丙酸乙酯、異丙醇、乙酸乙酯和八甲基環(huán)四硅氧烷其中的一種。
7、本發(fā)明的有益效果在于：
8、本發(fā)明通過采用機械球磨結合熱處理的方式將鋰硫化合物、磷化物等原料在惰性氣體保護下球磨，隨后在一定溫度下進行熱處理，利用熔融黏結技術可以制備出具有出色柔韌性的超薄硫化物固態(tài)電解質膜，制備得到的電解質膜具有優(yōu)異的力學性能、離子電導率以及應力耗散特性，可以有效抑制電池內(nèi)部應力不均導致的機械力失效。本方法具有工藝簡單、成本較低、適合規(guī)?；?、生產(chǎn)環(huán)保、經(jīng)濟效益高和利于制備厚電極等優(yōu)勢。
1.一種固相法制備硫化物固態(tài)電解質的方法，其特征在于：具體步驟為：
2.如權利要求1所述的一種固相法制備硫化物固態(tài)電解質的方法，其特征在于：所述球磨介質為無水甲醇、無水乙醇、丙酸乙酯、異丙醇、乙酸乙酯和八甲基環(huán)四硅氧烷其中的一種。