新材料及其应用

本发明属于新能源材料技术领域的锂离子电池固体电解质材料技术领域，具体涉及含卤化锂包覆层的硫银锗矿型硫化物固体电解质及其制备。本发明利用二元体系卤化物或二元体系硫化物掺杂对硫银锗矿型硫化物固体电解质进行组分设计，通过两种途径制备含有Li‑X包覆层结构的硫银锗矿型硫化物固体电解质材料。Li‑X包覆层对金属锂稳定，一方面从最开始就抑制了电解质与金属锂间的界面副反应，保护了电解质，使其不被金属锂还原；另一方面，电解质中的阳离子M会在循环过程中促使卤素X迁移到金属锂负极表面，与该处的Li+重新组合形成Li‑X，并逐渐在金属锂负极表面形成致密、均匀、厚度可控、纳米级的卤化锂(Li‑X)包覆层。

提升电池安全性：卤化锂包覆层能够有效抑制硫化物固体电解质的副反应，提高其化学稳定性，增强全固态电池的安全性。

提高离子电导率：该电解质具有高离子电导率，能够显著提升全固态电池的充放电性能，适用于高能量密度电池的开发。

延长电池寿命：通过优化电解质界面，减少界面阻抗和副反应，延长电池的循环寿命，提高电池的可靠性和耐久性。

推动固态电池商业化：该技术为全固态电池的规模化生产提供关键材料支持，助力新能源汽车和储能领域的快速发展。

通过阳离子M调控Li‑X层的厚度，使其厚度低于50nm，在不影响离子电导率的前提下，实现对金属锂的高稳定性和抑制锂枝晶的能力，可以用来组装具有高倍率、长循环稳定性的锂金属全固态电池。