高熵金屬硫磷化物電解質(zhì)材料及其制備方法

1.本發(fā)明是涉及新材料領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種高熵金屬硫磷化物電解質(zhì)材料及其制備方法。 背景技術(shù)： 2.固體電解質(zhì)作為全固態(tài)電池中的一部分，它主要起到傳導離子和充當隔膜的角色。固態(tài)電解質(zhì)材料主要是指具有較高離子電導率且不具有電子電導率的一類(lèi)材料，由于其簡(jiǎn)化了電池的電解液、電解質(zhì)鹽、隔膜和粘結劑的使用以及具有能量密度和額定功率高等特點(diǎn)，近年來(lái)已經(jīng)成為電池能源領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。目前已有大量的快離子導體應用于固態(tài)電池中，比如：有機高分子材料、有機-無(wú)機復合固體電解質(zhì)、無(wú)機固體電解質(zhì)。雖然有機高分子聚合材料(聚氧乙烯及其衍生物體系等)具有制備簡(jiǎn)單、安全性能高等優(yōu)點(diǎn)。但是其離子電導率普遍較低、熱穩定性差，影響了其在固體電解質(zhì)中的應用。無(wú)機固體電解質(zhì)主要分為以下幾類(lèi)：氧化物晶體固體電解質(zhì)、硫化物固體電解質(zhì)、硫化物玻璃及玻璃陶瓷固體電解質(zhì)等。氧化物固體電解質(zhì)有nasicon結構的latp和石榴石型結構的llzo固體電解質(zhì)，室溫下，其離子電導率都很高，可達到3 × 10-4 s/cm，通過(guò)適量的摻雜均能提高這幾種氧化物電解質(zhì)的電導率，但是氧化物電解質(zhì)通常具有較高的晶界電阻，機械強度差，密度高阻礙了其在固態(tài)電解質(zhì)上的應用。2004年，avila、ruiz和barahona等合成摻入li的nips3材料，然后將其與peo復合，研究該材料的離子電導率，研究發(fā)現，摻入li和peo復合后，離子電導率為0.13us/cm比原始nips3高了2倍。低離子電導率和高晶界電阻限制了目前許多固態(tài)電解質(zhì)在固態(tài)電池上的應用。 技術(shù)實(shí)現要素： 3.本發(fā)明一方面提供一種高熵金屬硫磷化物電解質(zhì)材料，由含有a、b、p和x元素的原料，通過(guò)燒結得到，其中，a選自ia和/或iia中的至少一種金屬元素，b選自至少四種過(guò)渡金屬元素，或者，b選自至少三種過(guò)渡金屬元素與至少一種主族金屬元素或類(lèi)金屬元素，p為磷元素，x元素選自via中的至少一種非金屬元素，a與b的摩爾比為(1～4):(4～1)之間。 4.在一些實(shí)施方式中，a選自li、na、k、mg或ca元素中的至少一種金屬元素；和/或，過(guò)渡金屬元素選自ag、au、co、cr、cu、fe、hf、mn、mo、nb、ni、pd、rh、ru、sc、ta、ti、v、w、y、zn或zr元素；主族金屬元素選自al、sn、in或bi元素；類(lèi)金屬元素選自b、ge或si；和/或，x為