Твердый электролит

 

Изобретение относится к химическим источникам тока а, именно к материалу для литийпроводящего твердого электролита, используемого в твердотельных литиевых источниках тока. Техническим результатом предложенного является увеличение электропроводности твердого электролита, при применении дешевых материалов, а также простота способа изготовления твердого электролита за счет снижения температур синтеза. Материалом твердого электролита служит твердый раствор состава Li₂S•nSb₂S₃(n=4,5,6), полученный при температуре синтеза 600-700^oC. 1 табл.

Изобретение относится к химическим источникам тока, а именно к материалу для литийпроводящего твердого электролита, используемого в твердотельных литиевых источниках тока.

Известен литийпроводящий твердый электролит общей формулой Li₂TiGeО₅ [1] .

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является литийпроводящий твердый электролит состава Li_1,3•Al_0,3•Ti_1,7(PО₄)₃(WО₄)_0,1 с электропроводностью при комнатной температуре 8-10•10^-4 См/см [2].

Недостатками данного изобретения являются: низкая электропроводность твердого электролита, способ изготовления твердого электролита, требующий очень высоких температур 1000-1100^oС.

Задачей данного изобретения является увеличение электропроводности твердого электролита, применение дешевых материалов и более простого способа изготовления твердого электролита за счет снижения температур синтеза.

Поставленная задача решается таким образом, что в предлагаемом твердом электролите материалом служит твердый раствор состава: Li₂S•nSb₂S₃ (n= 4,5,6).

Новым в предложенном техническом решении является то, что получен опытным путем новый литийпроводящий твердый электролит с более высокой электропроводностью при комнатной температуре.

Технический результат - увеличение электропроводности твердого электролита достигается за счет использования в качестве материала электролита твердого раствора состава Li₂S•nSb₂S₃ (n=4,5,6).

Вся совокупность существенных признаков достаточна для обеспечиваемого изобретением технического результата - увеличение электропроводности твердого электролита, которое подтверждается лабораторными испытаниями.

Предлагается способ получения твердого электролита: смеси Li₂S и nSb₂S₃, определенного мольного состава (n принимает значения 4, 5, 6) плавят в вакууме в запаянных кварцевых ампулах при температуре 600-700^oС, до тех пор, пока они становятся совершенно гомогенными. Охлажденный твердый раствор Li₂S•nSb₂S₃ измельчают в порошок в ступке и прессуют при давлении 5000 кг/см² в гранулы диаметром 5 мм и толщиной 1 мм.

Электропроводность полученного твердого электролита при комнатной температуре составляет 1-5•10^-3См/см.

Технические характеристики предлагаемого твердого электролита представлены в таблице.

Сопоставительный анализ результатов испытаний известного и заявляемого твердых электролитов показывает, что заявляемый твердый электролит имеет электропроводность на порядок выше и температура синтеза ниже в 1,5 раза.

Использование предлагаемого твердого электролита позволяет повысить элекрические характеристики литиевого источника тока.

Источники информации 1. Киреев В.В., Якубович О.В., Иванов-Шиц А.К. Рост, структура и электрофизические свойства монокристаллов Li₂TiGeO₅//Координационная химия. -2001. -Т.27. - 1. -С.34-41.

2. Громов О.Г., Куншина Г.Б. Ионная проводимость электролитов на основе LiI•3AlO•2TiI•7(PO₄)₃//Прикладная химия. -1996. -Т.68. - 3.- С.433-437.

Формула изобретения

Твердый литийпроводящий электролит для литиевого источника тока, полученный при высокотемпературном синтезе смеси компонентов в вакууме в виде твердого раствора, отличающийся тем, что твердый раствор имеет следующий состав Li₂S•nSb₂S₃ (n= 4,5,6), полученный при температуре синтеза 600-700^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1