全固态硫化物电解质层、其制备方法和固态锂离子电池与流程

1.本发明涉及二次电池领域，特别涉及全固态硫化物电解质层、其制备方法和固态锂离子电池。


背景技术：

2.随着社会的快速发展和进步，能源短缺及环境污染问题日益严重，人们对于清洁能源需求变得日益重视。锂离子电池作为新能源汽车的主流供能器件，其能量密度和安全性能都备受关注。现有的商用锂离子电池多为液态电池，液态电池已经出现能量密度的瓶颈，在高能量密度方面很难有提升，而且锂离子电池近来安全事故频发。固态电池的理论能量存储密度极限是液态锂离子电池的2-10倍，且固态电池使用固态电解质，且发热量低，安全性能更好，因此，研发固态电池成为当下迫切关注的焦点。
3.现有技术中，固态电池多使用硫化物固态电解质例如li3.25ge0.25p0.75s4，li10gep2s12(lgps)和li9.54si1.74p1.44s11.7cl0.3(lsipscl)材料作为电解质层，其制备方法多为干混法。发明人通过研究发现，干混法制备所得的硫化物电解质层孔隙率很高，锂离子在孔隙中无法传输，导致导电率低和电化学性能损失。因此，本领域尚需进一步改进硫化物电解质材料，以提高电解质材料的电导率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种全固态硫化物电解质层，使得电解质材料的电导率得以提高。
5.本发明的另一目的在于提供一种全固态硫化物电解质层的制备方法。
6.本发明的另一目的在于提供包含上述全固态硫化物电解质层的固态锂离子电池。
7.本发明的另一目的在于提供提高固态硫化物电解质层电导率的方法。
8.为解决上述技术问题，本发明的第一方面，提供了一种全固态硫化物电解质层，所述全固态硫化物电解质层包括多孔骨架层，和填充在所述多孔骨架层的孔隙内的电解质；
9.所述多孔骨架层通过对硫化物电解质材料进行造孔获得。
10.在一些优选的方案中，所述硫化物电解质材料为li6ps5cl、li
10
snps
12
、li6ps5br或li
10
gep2s
12
。
11.在一些优选的方案中，所述电解质选自li6ps5cl、li
10
snps
12
、li6ps5br和li
10
gep2s
12
中至少一种。
12.在一些优选的方案中，所述多孔骨架层的孔隙率为65至80％；
[0013]-在一些优选的方案中，所述多孔骨架层和所述电解质的质量比为1：(1.5-4.5)。
[0014]
在一些优选的方案中，所述硫化物电解质材料为li6ps5br，且所述电解质为li6ps5br。
[0015]
在一些优选的方案中，所述硫化物电解质材料为li6ps5cl，且所述电解质为li6ps5br。
[0016]
在一些优选的方案中，所述全固态硫化物电解质层的厚度为45-55μm，例如50μm。
[0017]
本发明第二方面，提供了一种全固态硫化物电解质层的制备方法，所述方法包括步骤：
[0018]
对硫化物电解质材料进行造孔获得多孔骨架层；
[0019]
将电解质溶液浇筑在所述多孔骨架层上，后进行真空干燥、高温处理和平板热压处理，即得所述全固态硫化物电解质层；
[0020]
其中，所述硫化物电解质材料为li6ps5cl、li
10
snps
12
、li6ps5br或li
10
gep2s
12
；
[0021]
所述电解质选自li6ps5cl、li
10
snps
12
、li6ps5br和li
10
gep2s
12
中至少一种。
[0022]
在一些优选的方案中，所述多孔骨架层的制备包括步骤：
[0023]
将含有造孔剂的硫化物电解质浆料涂布在集流体上，依次进行辊压和真空干燥至所述硫化物电解质浆料固化，将所述硫化物电解质浆料与所述集流体分离，即得所述多孔骨架层。
[0024]
在一些优选的方案中，所述含有造孔剂的硫化物电解质浆料中，所述硫化物电解质材料和所述造孔剂的质量比为3:1至1:3。
[0025]
在一些优选的方案中，所述含有造孔剂的硫化物电解质浆料的制备包括步骤：
[0026]
将硫化物电解质材料和造孔剂混合，进行搅拌，即得所述含有造孔剂的硫化物电解质浆料。
[0027]
在一些优选的方案中，所述搅拌所用的仪器为thinky脱泡搅拌机。
[0028]
为使所制备的多孔骨架层拥有大小均匀孔隙，在一些优选的方案中，所述搅拌的程序包括第一搅拌阶段和第二搅拌阶段，所述第一搅拌阶段的转速rev1高于所述第二搅拌阶段的转速rev2。在一些更优选的方案中，所述第一搅拌阶段以rev1的转速持续t1分钟，所述第二搅拌阶段以rev2的转速指出t2分钟；
[0029]
其中，rev1为1800-2200rmp，t1为9-11分钟，
[0030]
rev2为400-600rmp，t1为4-6分钟。
[0031]
在一些优选的方案中，将电解质和乙醇混合，获得所述电解质溶液，所述电解质溶液的固含量为40-60％；例如50％。
[0032]
在一些优选的方案中，所述高温处理在马弗炉中进行。
[0033]
在一些优选的方案中，所述高温处理的温度为500-600℃；例如550℃
[0034]
在一些优选的方案中，所述平板热压处理的压力为5-10mpa。
[0035]
所述平板热压处理的时间为100至150分钟；例如：120分钟；
[0036]
所述平板热压处理的温度为70至80℃；例如75℃。
[0037]
本发明的第三方面提供了一种固态锂离子电池，所述固态锂离子电池包括本发明第一方面所述的全固态硫化物电解质层。
[0038]
本发明的第四方面，提供了一种提高固态硫化物电解质层电导率的方法，所述方法包括步骤：
[0039]
以多孔骨架层中填充电解质的方式构造所述硫化物电解质层；
[0040]
所述多孔骨架层通过对硫化物电解质材料进行造孔获得；
[0041]
其中，所述硫化物电解质材料为li6ps5cl、li
10
snps
12
、li6ps5br或li
10
gep2s
12
；和
[0042]
所述电解质选自li6ps5cl、li
10
snps
12
、li6ps5br和li
10
gep2s
12
中至少一种。
[0043]
本发明相对于现有技术而言，至少具有下述优点：
[0044]
(1)本发明提供的全固态硫化物电解质层以硫化物骨架层浇筑硫化物电解质的方式，缓解了干法制备电解质层是电解质颗粒之间的不配合现象，缩小了电解质颗粒中的孔隙，使电解质颗粒之间连接更加紧密，提高了电解质层的电导率；
[0045]
(2))本发明的优选的实施方式中提供的全固态硫化物电解质层，使用晶界电导率较高的材料作为骨架li6ps5cl，并浇筑体相电导率高材料li6ps5br，二者形成配合，提高了电解质层的电导率。
[0046]
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
具体实施方式
[0047]
现有的硫化物电解质材料常用锂磷硫氯等材料作为硫化物电解质，通过干混法制备成电解质层。锂磷硫氯虽是电导率相对较高的材料，但仍然无法满足使用的需要。为进一步提高材料的导电率，发明人通过研究发现，致使锂磷硫氯电解质层导电率的原因之一，是因为其内部具有较大的孔隙，而孔隙使得锂离子无法传输。因此本发明人开创性地开发了一种全固态硫化物电解质层，采用多孔骨架层内浇筑填充电解质的方法，可以增强颗粒间的配合，缩小孔隙，大幅增强材料的导电率。
[0048]
全固态硫化物电解质层
[0049]
本发明中，全固态硫化物电解质层，包括多孔骨架层，和填充在所述多孔骨架层的孔隙内的电解质。
[0050]
多孔骨架层通过对硫化物电解质材料进行造孔获得。前述造孔的方式可以是常用的任意种获得多孔材料的方式，非限制性地例如模板法、刻蚀法。在本发明的优选的实施方式中，使用模板法对硫化物电解质材料进行造孔。
[0051]
构成多孔骨架层的硫化物电解质材料可以是固态电池领域常用的任意种硫化物电解质材料，本发明的优选实施方式中，所述硫化物电解质材料为li6ps5cl、li
10
snps
12
、li6ps5br或li
10
gep2s
12
。
[0052]
填充在多孔骨架层孔隙内的电解质，也是固态电池领域常用的任意种硫化物电解质材料或者多种硫化物电解质材料的组合物，电解质所用的材料可以与多孔骨架层相同，也可以不相同。在本发明优选的实施方式中，所述电解质选自li6ps5cl、li
10
snps
12
、li6ps5br和li
10
gep2s
12
中至少一种。
[0053]
在本发明的一些优选的实施方式中，所述硫化物电解质材料为li6ps5br，且所述电解质为li6ps5br。在本发明的一些更优选的实施方式中，所述硫化物电解质材料为li6ps5cl，且所述电解质为li6ps5br。使用晶界电导率较高的材料作为骨架li6ps5cl，并浇筑体相电导率高材料li6ps5br，二者协同配合进一步提高了电解质层的电导率。
[0054]
全固态硫化物电解质层中，多孔骨架层和填充在其孔隙内的电解质的质量不作限定，只要满足电解质的量足以填充多孔骨架层即可。但二者的质量比影响着构成的全固态硫化物电解质层的电导率。在本发明的优选实施方式中，所述多孔骨架层和所述电解质的质量比为1：(1.5-4.5)。
[0055]
可理解地，孔隙内的电解质的质量随着孔隙的大小和形态不同而不同，因此，多孔骨架层的孔隙率影响着电解质的填充量和填充效果。在本发明优选的实施方式中，所述多孔骨架层的孔隙率为65至80％。
[0056]
本发明中，全固态硫化物电解质层的大小和厚度，不做限定，按照本领域常规进行即可。在本发明的一个优选的实施方式中，所述全固态硫化物电解质层的厚度为45-55μm，例如50μm。
[0057]
全固态硫化物电解质层的制备方法
[0058]
本发明的实施方式中还提供了全固态硫化物电解质层的制备方法，所述方法包括步骤：
[0059]
对硫化物电解质材料进行造孔获得多孔骨架层；
[0060]
将电解质溶液浇筑在所述多孔骨架层上，并去除电解质溶液中的溶剂。
[0061]
上述硫化物电解质材料和电解质溶液中的电解质的种类同前所述。在本发明优选的实施方式中，所述硫化物电解质材料为li6ps5cl、li
10
snps
12
、li6ps5br或li
10
gep2s
12
；且所述电解质选自li6ps5cl、li
10
snps
12
、li6ps5br和li
10
gep2s
12
中至少一种。
[0062]
作为去除电解质溶液中的溶剂的方法，可以使用真空干燥、高温处理和平板热压处理。在本发明优选的实施方式中，将电解质溶液浇筑在所述多孔骨架层上，后进行真空干燥、高温处理和平板热压处理，即得所述全固态硫化物电解质层。
[0063]
在一些优选的实施方式中，所述高温处理在马弗炉中进行。
[0064]
在一些优选的实施方式中，所述高温处理的温度为500-600℃；例如550℃
[0065]
在一些优选的实施方式中，所述平板热压处理的压力为5-10mpa。
[0066]
所述平板热压处理的时间为100至150分钟；例如：120分钟；
[0067]
所述平板热压处理的温度为70至80℃；例如75℃。
[0068]
多孔骨架层的制备
[0069]
上述多孔骨架层优选地可通过下述方法制备，包括步骤：
[0070]
将含有造孔剂的硫化物电解质浆料涂布在集流体上，依次进行辊压和真空干燥，至所述硫化物电解质浆料固化，将所述硫化物电解质浆料与所述集流体分离，即得所述多孔骨架层。
[0071]
造孔剂的种类影响所成孔的形貌，本发明的优选的实施方式中，使用二硫化硒作为造孔剂，所得多孔骨架层上孔的大小和形貌更平均，所得全固态硫化物电解质层电导率更高。
[0072]
为使所制备的多孔骨架层拥有大小均匀孔隙，所述含有造孔剂的硫化物电解质浆料中，所述硫化物电解质材料和所述造孔剂的质量比优选为3:1至1:3，优选为2:1至1：1，例如1.5比1。。
[0073]
含有造孔剂的硫化物电解质可通过常规的方法在硫化物电解质浆料中添加造孔剂获得。在本发明的一些优选的实施方式中，所述含有造孔剂的硫化物电解质浆料的制备包括步骤：
[0074]
将硫化物电解质材料和造孔剂混合，使用thinky脱泡搅拌机进行搅拌，即得所述含有造孔剂的硫化物电解质浆料。
[0075]
为使所制备的多孔骨架层拥有大小均匀孔隙，在一些优选的方案中，所述搅拌的
程序包括第一搅拌阶段和第二搅拌阶段，所述第一搅拌阶段的转速rev1高于所述第二搅拌阶段的转速rev2。在一些更优选的方案中，所述第一搅拌阶段以rev1的转速持续t1分钟，所述第二搅拌阶段以rev2的转速指出t2分钟；
[0076]
其中，rev1为1800-2200rmp，t1为9-11分钟，
[0077]
rev2为400-600rmp，t1为4-6分钟。
[0078]
电解质溶液的制备
[0079]
将电解质和溶剂混合，即得所述电解质溶液。溶剂优选为乙醇。在本发明的一些优选的实施方式中，所述电解质溶液的固含量为40-60％；例如50％。当电解质的量超出溶剂可溶解该电解质的上限时，部分电解质无法溶解在溶剂中，即以固体的形式存在形成浆料，可以使用固含量表示电解质溶液中非溶剂的部分质量占总质量的比。
[0080]
固态锂离子电池
[0081]
本发明中，固态锂离子电池除电解质层外，构成电池的其他各部件均不作特殊限定，参考本领域常用的方式进行。
[0082]
在本发明的一个实施方式中，固态锂离子电池包括：
[0083]
正极；
[0084]
负极；
[0085]
位于正极和负极之间的全固态硫化物电解质层。
[0086]
作为正极，包括正极活性材料，可作为正极活性材料使用非限制性地例如过渡金属含锂氧化物(licoo2、linio2、lini0.8co0.15al0.05o2、lini0.33co0.33mn0.33 o2、limn2o4)或含硫化合物(tis2、mos2)。
[0087]
作为正极，包括正极活性材料，可作为正极活性材料使用非限制性地例如金属锂、锂合金(li-in、li-si、lial)或石墨。
[0088]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。以下实施例中所用的实验材料和试剂如无特别说明均可从市售渠道获得。
[0089]
除非另有指明，本文所用的技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义，需要注意的是，本文所用的术语仅为了描述具体实施方式，而非意图限制本技术的示例性实施方式。
[0090]
本发明中制备全固态硫化物电解质层是在水≤0.1ppm，氧≤0.1ppm，二氧化碳≤0.1ppm的氩气环境手套箱中进行的，在实验操作前首先需将所有材料进行除水，保证材料水含量≤10ppm。
[0091]
实施例1.li6ps5br骨架浇筑li6ps5br溶液全固态硫化物电解质层的制备
[0092]
步骤1，锂磷硫溴硫化物电解质骨架的制备
[0093]
将质量分数50％的锂磷硫溴(li6ps5br)电解质材料7g、质量分数50％的二硫化硒5g混合，以碳酸二甲酯为溶剂，固含量约50-60％，使用thinky脱泡搅拌机2000rmp搅拌10min，之后500rmp脱泡搅拌5min；将混合后的硫化物电解质浆料均匀涂布在铝箔上，涂布间隙100微米，涂布后材料在室温真空干燥；将前述制备的硫化物电解质层进行辊压，辊压
至厚度约50微米左右；之后在150℃真空干燥，此过程中ses2完全挥发，电解质层内部成均匀孔隙结构的三维结构，通过称重，计算得到锂磷硫溴硫化物电解质层的孔隙率。
[0094]
步骤2，锂磷硫溴硫化物电解质骨架浇筑电解质溶液
[0095]
将li6ps5br 6.5g质量溶解在乙醇溶液中，形成li6ps5br乙醇溶液，固含量50％左右；按照孔隙率体积将li6ps5br乙醇溶液浇筑在电解质层上，使其(li6ps5br的乙醇溶液)渗透在电解质层内部。
[0096]
步骤3，全固态硫化物电解质层的制备
[0097]
将浇筑有li6ps5br乙醇溶液的电解质层再通过150℃真空干燥12hr，保证电解质层中的乙醇已经完全除去；将以上电解质层使用夹板夹好，放在氩气环境的马弗炉中，在550℃进行烧结，烧结后马弗炉自然冷却至室温；取出电解质层密封好，将密封好的铝塑膜拿出手套箱进行平板热压处理，平板热压压力5-10mpa，时间120min，温度75℃，完成后从平板热压机中取出即得。
[0098]
为探究硫化物骨架材料和浇筑电解质溶液的不同对所得全固态硫化物电解质层性能的影响，本发明的实施例2至4中改变了硫化物骨架层和电解质溶液的组合制备了不同的全固态硫化物电解质层，其制备方法与实施例1大致相同，不同仅在于，所用电解质骨架材料和所浇筑的电解质溶液不同。详见表1。
[0099]
实施例2.li6ps5cl骨架浇筑li6ps5br溶液全固态硫化物电解质层的制备
[0100]
步骤1，锂磷硫氯硫化物电解质骨架的制备
[0101]
将质量分数50％的锂磷硫氯(li6ps5cl)电解质材料7g、质量分数50％的二硫化硒5g混合，以碳酸二甲酯为溶剂，固含量约50-60％，使用thinky脱泡搅拌机2000rmp搅拌10min，之后500rmp脱泡搅拌5min；将混合后的硫化物电解质浆料均匀涂布在铝箔上，涂布间隙100微米，涂布后材料在室温真空干燥；将前述制备的硫化物电解质层进行辊压，辊压至厚度约50微米左右；之后在150℃真空干燥，此过程中ses2完全挥发，电解质层内部成均匀孔隙结构的三维结构，通过称重，计算得到锂磷硫氯硫化物电解质层的孔隙率。
[0102]
步骤2，锂磷硫氯硫化物电解质骨架浇筑电解质溶液
[0103]
将li6ps5br6.5g溶解在乙醇溶液中，形成li6ps5br乙醇溶液，固含量50％左右；按照孔隙率体积将li6ps5br乙醇溶液浇筑在电解质层上，使其(li6ps5br的乙醇溶液)渗透在电解质层内部。
[0104]
步骤3，全固态硫化物电解质层的制备
[0105]
将浇筑有li6ps5br乙醇溶液的电解质层再通过150℃真空干燥12hr，保证电解质层中的乙醇已经完全除去；将以上电解质层使用夹板夹好，放在氩气环境的马弗炉中，在550℃进行烧结，烧结后马弗炉自然冷却至室温；取出电解质层密封好，将密封好的铝塑膜拿出手套箱进行平板热压处理，平板热压压力5-10mpa，时间120min，温度75℃，完成后从平板热压机中取出即得。
[0106]
实施例3.li6ps5cl骨架浇筑li6ps5cl溶液全固态硫化物电解质层的制备
[0107]
步骤1，li6ps5cl硫化物电解质骨架的制备
[0108]
将质量分数50％的锂磷硫氯(li6ps5cl)电解质材料7g、质量分数50％的二硫化硒5g混合，以碳酸二甲酯为溶剂，固含量约50-60％，使用thinky脱泡搅拌机2000rmp搅拌10min，之后500rmp脱泡搅拌5min；将混合后的硫化物电解质浆料均匀涂布在铝箔上，涂布
间隙100微米，涂布后材料在室温真空干燥；将前述制备的硫化物电解质层进行辊压，辊压至厚度约50微米左右；之后在150℃真空干燥，此过程中ses2完全挥发，电解质层内部成均匀孔隙结构的三维结构，通过称重，计算得到锂磷硫氯硫化物电解质层的孔隙率。
[0109]
步骤2，锂磷硫氯硫化物电解质骨架浇筑电解质溶液
[0110]
将li6ps5cl6.5g溶解在乙醇溶液中，形成li6ps5cl乙醇溶液，固含量50％左右；按照孔隙率体积将li6ps5cl乙醇溶液浇筑在电解质层上，使其(li6ps5cl的乙醇溶液)渗透在电解质层内部。
[0111]
步骤3，全固态硫化物电解质层的制备
[0112]
将浇筑有li6ps5cl乙醇溶液的电解质层再通过150℃真空干燥12hr，保证电解质层中的乙醇已经完全除去；将以上电解质层使用夹板夹好，放在氩气环境的马弗炉中，在550℃进行烧结，烧结后马弗炉自然冷却至室温；取出电解质层密封好，将密封好的铝塑膜拿出手套箱进行平板热压处理，平板热压压力5-10mpa，时间120min，温度75℃，完成后从平板热压机中取出即得。
[0113]
实施例4.li
10
snps
12
骨架浇筑li6ps5br溶液全固态硫化物电解质层的制备
[0114]
步骤1，li
10
snps
12
硫化物电解质骨架的制备
[0115]
将质量分数50％的li
10
snps
12
(lsnps)电解质材料7g、质量分数50％的二硫化硒5g混合，以碳酸二甲酯为溶剂，固含量约50-60％，使用thinky脱泡搅拌机2000rmp搅拌10min，之后500rmp脱泡搅拌5min；将混合后的硫化物电解质浆料均匀涂布在铝箔上，涂布间隙100微米，涂布后材料在室温真空干燥；将前述制备的硫化物电解质层进行辊压，辊压至厚度约50微米左右；之后在150℃真空干燥，此过程中ses2完全挥发，电解质层内部成均匀孔隙结构的三维结构，通过称重，计算得到li
10
snps
12
硫化物电解质层的孔隙率。
[0116]
步骤2，li
10
snps
12
硫化物电解质骨架浇筑电解质溶液
[0117]
将li6ps5br6.5g溶解在乙醇溶液中，形成li6ps5br乙醇溶液，固含量50％左右；按照孔隙率体积将li6ps5br乙醇溶液浇筑在电解质层上，使其(li6ps5br的乙醇溶液)渗透在电解质层内部。
[0118]
步骤3，全固态硫化物电解质层的制备
[0119]
将浇筑有li6ps5br乙醇溶液的电解质层再通过150℃真空干燥12hr，保证电解质层中的乙醇已经完全除去；将以上电解质层使用夹板夹好，放在氩气环境的马弗炉中，在550℃进行烧结，烧结后马弗炉自然冷却至室温；取出电解质层密封好，将密封好的铝塑膜拿出手套箱进行平板热压处理，平板热压压力5-10mpa，时间120min，温度75℃，完成后从平板热压机中取出即得。
[0120]
表1
[0121]
[0122][0123]
为探究硫化物骨架层和所浇筑的电解质溶液的比例不同对所得全固态硫化物电解质层性能的影响，本发明的实施例5至7中改变了硫化物骨架层和电解质溶液的质量比制备了不同的全固态硫化物电解质层，其制备方法与实施例2大致相同，不同仅在于，所用电解质骨架材料和所浇筑的电解质溶液的质量比不同。详见表2。
[0124]
表2
[0125]
编号硫化物骨架材料质量：电解质溶液溶质和固体质量孔隙率实施例23.5:6.572.4％实施例53.0:7.075.3％实施例62.5:7.577.7％实施例72.0:8.080.1％
[0126]
对比例1、干混法制备全固态硫化物电解质层
[0127]
将质量分数为50％的锂磷硫氯(li6ps5cl)电解质材料7g和质量分数为50％的锂磷硫溴(li6ps5br)电解质材料5g和造孔剂二硫化硒5g等原料真空干燥，干燥温度为50～100℃，时间为6～20h；惰性气氛下，按计量比称取干燥的原料，混合研磨获得混合粉体；将混合粉体转移到高压反应釜中，加入溶剂后将反应釜密封置于马弗炉中进行热处理；降温后加入丙酮使固体沉淀，将粉末过滤出后用乙醇洗涤、真空干燥后得到初料；惰性气氛下，对初料进行热处理得到最终产物；热处理温度为200～500℃，保温时间为1～3h。
[0128]
测试例、全固态硫化物电解质层性能测试
[0129]
将以上各实施例中制备的全固态硫化物电解质层按照下述记载步骤本别进行室温离子电导率测试、直流极化电子电导率测试和电解质层电化学窗口测试的测试，结果记录至表3。
[0130]
【室温离子电导率测试】
[0131]
将制备的复合全固态硫化物电解质层在手套箱中进行冲片，使用模具电池进行电导率测试，测试条件为，直径10mm，测试压力50mpa，在室温23
±
2℃下，测试使用bio-logic mtz-35阻抗分析仪进行测试，频率3.5mhz-0.1hz。
[0132]
【直流极化电子电导率测试】
[0133]
在手套箱中，在25℃条件下，使用模具电池，施加50mpa压力，两端使用阻塞电极(电子导通、离子阻塞)，中间夹住硫化物电解质层，开始施加恒电压0.5v直流极化3000s，记录直流3000s后电流，电子电阻＝恒电压/直流后电流，之后再通过电导率测试公式计算出电子电导率即可。
[0134]
【电解质层电化学窗口测试】
[0135]
在25℃条件下，在手套箱中，组装li|硫化物电解质层|sus扣式电池，一侧是锂离子阻塞电极不锈钢片；一侧是锂离子可逆电极锂铜复合带；中间为硫化物固态电解质层。循环伏安扫描电压先从开路电压扫至-0.5v，然后再从-0.5v扫至10v，如此循环，扫速为0.5mv/s,确认电池起始氧化电流位置。
[0136]
表3
[0137][0138]
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。