科创中国

新材料技术,高分子材料,精细化学品

本发明属于全固态锂离子电池领域，更具体地，涉及一种Li6PS5Br固态电解质、其制备和应用。该固体电解质的化学式为Li6–nxMxPS5Br，其中，n为2、3或4；M为Al、B、Si、Fe、Ge、Sn中的至少一种，***≤x≤***；该固态电解质的晶体结构具有立方体晶型的空间群，Br和S占据了立方体的顶点和面心，四面体PS4占据了立方体各条边的中点以及立方体的体心；立方体的内部还有四个独立的S原子，每一个所述独立的S原子的周围有18个空位，且部分空位被Li+或Mn+占据。本发明的固体电解质材料具有高离子电导率，且相对锂金属负极较稳定。

本发明提供了一种Li6PS5Br固态电解质、其制备和应用，其通过采用Al、B、Si、Fe、Ge和Sn中的至少一种元素的离子取代Li6PS5Br固态电解质中Li+在其晶体结构中的位置，通过缩短晶体结构中的离子跳跃路径提高该电解质的离子电导率，由此解决现有技术Li6PS5Br固态电解质离子电导率较低的技术问题。 为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种固态电解质，该固体电解质的化学式为Li6–nxMxPS5Br，其中，n为2、3或4；M为Al、 B、Si、Fe、Ge、Sn中的至少一种，***≤x≤***；M元素的化合价为+n 价；

谢佳：华中科技大学电气与电子工程学院教授、博士生导师，国家级青年人才项目入选者，国家重点基础研究计划（973计划青年科学家专题）首席科学家，新型电机与特种电磁装备教育部工程中心副主任，IEEE PES储能材料与器件技术分委会常务理事，英国皇家化学学会会士(RSC Fellow). 2002年和2008年分别在北京大学和斯坦福大学获化学学士和博士学位，曾任美国陶氏化学资深研究员、合肥国轩高科研究院院长。主要从事先进电化学储能技术研究，主持科技部储能电池领域青年973项目（优秀结题）、国家自然科学基金委智能联网联合基金重点项目和面上项目等多个国家级项目。在Nat. Commun.、Energy & Environ. Sci.，Advanced Energy Materials等国际权威期刊发表SCI论文100余篇，获授权专利 60余项，其中发明专利35项。 其他成员：;张卓然;彭林峰