锂离子导电材料及其制造方法与流程

技术特征：
1.一种锂离子导电材料、优选为锂离子导电玻璃陶瓷，所述材料包括石榴石型晶相成分和非晶相成分，其中所述材料的烧结温度为1000℃以下、优选950℃以下，所述材料的离子电导率至少为1*10-5
s/cm、优选至少为2*10-5
s/cm、优选至少为5*10-5
s/cm、优选至少为1*10-4
s/cm，并且其中所述非晶相成分包括硼和/或含硼的组合物。2.根据权利要求1所述的锂离子导电材料，其中，所述非晶相成分低于所述材料的总组合物的35体积％、优选在0.5体积％和30体积％之间、优选在0.5体积％和10体积％之间、最优选在0.5体积％和5体积％之间。3.根据权利要求1或2所述的锂离子导电材料，其中，所述非晶相成分包括氧化锂和至少一种掺杂剂，所述至少一种掺杂剂优选为基于铌、铝、钽中的至少一种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的锂离子导电材料，其中，所述石榴石型晶相成分不含硼。5.根据权利要求1至4中任一项所述的锂离子导电材料，其中，所述材料不包含以下中的至少一种：-过渡金属及其化合物；和/或-除锂以外的碱金属及其组合物；和/或-卤化物及其组合物；和/或-硒及其组合物；和/或-硫及其组合物；和/或-铅及其组合物；和/或-镉及其组合物；和/或-碲及其组合物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子导电材料，其中，所述石榴石型晶相具有以下总化学式：li
7-3x y-z
al
x
m
yii
m
3-yiii
m
2-ziv
m
zv
o
12
±
δ
，其中m
ii
是二价阳离子，m
iii
是三价阳离子，m
iv
是四价阳离子并且mv是五价阳离子，并且其中x z>0，优选地其中所述三价阳离子包括镧系元素、优选镧，所述四价阳离子包括锆，并且所述五价阳离子包括铌和/或钽，并且其中δ<0.5代表潜在的氧空位。7.根据权利要求1至6中任一项所述的锂离子导电材料，其中，所述石榴石型晶相以立方石榴石型无机固体电解质、优选铌和/或铝掺杂的锂镧锆氧化物llzo的形式提供。8.根据权利要求1至7中任一项所述的锂离子导电材料，其中，所述组合物还包括至少一种精炼剂，优选地包括至少一种氧化砷、氧化锑、氧化铈、氧化锡。9.根据权利要求1至8中任一项所述的锂离子导电材料，其中，电子电导率小于10-5
s/cm、优选小于10-6
s/cm。10.一种用于提供根据权利要求1至9中任一项所述的锂离子导电材料、优选锂离子导电玻璃陶瓷的方法，该方法包括以下步骤-熔融前体材料、优选玻璃陶瓷前体材料，以获得熔融物质；-均质化所述熔融物质；和-冷却所述均质化物质，优选进一步陶瓷化所冷却的物质，以获得呈根据权利要求1至9
中任一项所述的锂离子导电材料、优选锂离子导电玻璃陶瓷的形式的最终物质。11.根据权利要求10所述的方法，其中，研磨所述最终物质以提供粉末；优选地，其中，所述粉末的颗粒具有d
50
＝10微米以下、优选d
50
＝5微米以下、优选d
50
＝2微米以下、优选d
50
＝1微米以下的粒径，并且其中所述颗粒包括所述材料的相应含量份数，该相应含量份数关于所述材料的每种组分的含量的偏差小于50％、优选小于30％、优选小于20％；优选地，在低于1000℃、优选低于950℃的烧结温度下烧结所述粉末。12.一种包含根据权利要求1至9中任一项所述的材料的部件，优选地其中所述部件是电池的隔板或电极或隔膜，优选地其中根据权利要求1至9中任一项所述的材料与至少一种其他材料一起共烧结，以获得所述部件。13.一种电池、优选全固态电池，该电池包括根据权利要求12所述的部件。

技术总结
本发明涉及一种锂离子导电材料、优选为锂离子导电玻璃陶瓷，所述材料包括石榴石型晶相成分和非晶相成分，其中所述材料的烧结温度为1000℃以下、优选950℃以下，并且所述材料的离子电导率至少为1*10-5


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：肖特股份有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/6/7