一种固态电解质层两侧表面差异化改性方法及装置

1.本发明涉及全固态锂电池制备技术领域，尤其涉及一种固态电解质层两侧表面差异化改性方法及装置。


背景技术：

2.全固态锂电池采用不可燃的固态电解质，从根本上解决了传统液态锂电池的有机电解液和隔膜带来的电池起火问题，并且具有更高的能量密度和更长的使用寿命，有望成为下一代动力能源发展的关键技术。硫化物固态电解质因其离子电导率与液态电解质相近甚至超过了液态电解质，与其他种类的固态电解质相比离子电导率高出了一个量级，并且因其较为紧实的界面接触和易于制备的特点，是具有良好前景的固态电解质之一。然而，硫化物固态电解质应用在全固态锂电池上仍然存在较为严重的界面问题。
3.界面问题是全固态锂电池发展的关键问题，以硫化物固态电解质为例，界面问题主要包括：电极界面处由于化学反应产生界面层导致较高的阻抗、正极界面处由于氧元素和硫元素电负性差异形成的空间电荷层导致较大的界面电阻、负极界面处由于充电过程中的锂金属不均匀沉积形成的锂枝晶导致电池短路失效等。
4.已有研究表明，通过在硫化物固态电解质粉末制备的过程中用氧取代电解质中的部分硫可以有效提高固态电解质的电化学稳定性，从而提高全固态锂电池的性能。然而，电解质中氧的掺杂会导致其离子电导率降低，实验证明，在含微氧的氛围下制备的li6ps5cl电解质粉末中的氧主要分布在颗粒表面，在保持较好的电化学稳定性的同时，最大限度地减小了对离子导电的不利影响。另外，现有研究表明温度对全固态锂电池中的界面阻抗、临界电流密度、锂的扩散性能和机械性能、锂负极的循环稳定性等有很大影响，但是关于制备时的工艺温度尤其是非均匀温度场对压制成型的固态电解质层性能影响依然缺乏研究。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
6.为此，本发明的一个目的在于提出一种固态电解质层两侧表面差异化改性方法，该方法对固态电解质层的上下表面在不同条件下进行改性，包括不同的氧气浓度和不同的温度，可以找到固态电解质层改性预处理最佳的温度和最佳的氧气浓度，在提高固态电解质层电化学稳定性的同时，最大程度的保留电解质层内部的高离子电导率，以实现全固态锂电池性能的全面提升。
7.本发明的另一个目的在于提出一种固态电解质层两侧表面差异化改性装置。
8.一方面，本发明提出了一种固态电解质层两侧表面差异化改性方法，包括以下步骤：
9.(1)制备氧气体积分数在10％以下的氩气－氧气混合气；
10.(2)在450℃－600℃温度下，利用不同氧气体积分数的所述氩气－氧气混合气分别对固态电解质层的正极界面和负极界面进行处理，且对所述固态电解质层的所述正极界
面进行处理时的温度不同于对所述固态电解质层的所述负极界面进行处理时的温度，以适应固态电解质层正极界面和负极界面差异化的改性需求，在提高固态电解质层电化学稳定性的同时，最大程度的保留电解质层内部的高离子电导率，实现全固态锂电池性能的全面提升。
11.在一些实施例中，对所述固态电解质层的所述正极界面进行处理时的温度低于对所述固态电解质层的所述负极界面进行处理时的温度。
12.在一些实施例中，对所述固态电解质层的所述正极界面进行处理时的所述氩气－氧气混合气中氧气的体积分数低于对所述固态电解质层的所述负极界面进行处理时的所述氩气－氧气混合气中氧气的体积分数。
13.在一些实施例中，对所述固态电解质层的所述正极界面进行处理时，所述正极界面处通入所述氩气－氧气混合气，所述负极界面处通入氩气，保持所述正极界面处压力与所述负极界面处压力均不变，且所述正极界面处压力低于所述负极界面处压力；对所述固态电解质层的所述负极界面进行处理时，所述负极界面通入所述氩气－氧气混合气，所述正极界面处通入氩气，保持所述正极界面处压力与所述负极界面处压力均不变，且所述负极界面处压力低于所述正极界面处压力。
14.在一些实施例中，所述氩气－氧气混合气通过两级或多级气体混合方法制备。
15.在一些实施例中，所述固态电解质层由固态电解质粉末压制成型。
16.在一些实施例中，所述固态电解质层为硫化物固态电解质层。
17.另一方面，本发明提出了一种固态电解质层两侧表面差异化改性装置，包括：
18.气氛调控模块，所述气氛调控模块用于制备所述氩气－氧气混合气，并控制所述氩气－氧气混合气的循环，以实现对所述固态电解质层正、负极界面在不同氧气体积分数的气氛中进行改性处理；
19.温度调控模块，所述温度调控模块用于控制固态电解质层表面温度，以实现对所述固态电解质层正、负极界面在不同温度下进行改性处理。
20.在一些实施例中，所述气氛调控模块包括流量控制阀、气体混合装置、气体阀门、气体循环泵和补气装置，所述流量控制阀用于控制气体流量，所述气体混合装置为两级或多级气体混合装置，所述气体阀门用于控制气体的流通，所述气体循环泵为气体循环提供动力，所述补气装置用于补充消耗的氧气；所述温度调控模块包括高温炉、样品腔、温度控制器和固定支架，所述样品腔设置在所述高温炉内，所述固定支架和所述温度控制器均设置在所述样品腔内，所述固态电解质层设置在所述固定支架之间，所述固态电解质层将所述样品腔分为正极腔室和负极腔室，分别设置在所述正极腔室和所述负极腔室的所述温度控制器设置在所述固定支架上并分别紧贴所述固态电解质层的所述正极界面和所述负极界面。
21.在一些实施例中，当对所述固态电解质层的所述正极界面进行处理时，取下设置在所述正极界面处的所述温度控制器，使所述固态电解质层的所述正极界面暴露于所述正极腔室中，所述正极腔室中通入所述氩气－氧气混合气，所述负极腔室中通入氩气，通过所述气体循环泵和所述补气装置保持所述正极腔室压力与所述负极腔室压力均不变，且所述正极腔室压力低于所述负极腔室压力；当对所述固态电解质层的所述负极界面进行处理时，取下设置在所述负极界面处的所述温度控制器，使所述固态电解质层的所述负极界面
暴露于所述负极腔室中，所述负极腔室中通入所述氩气－氧气混合气，所述正极腔室中通入氩气，通过所述气体循环泵和所述补气装置保持所述正极腔室压力与所述负极腔室压力均不变，且所述负极腔室压力低于所述正极腔室压力。
22.相对于现有技术，本发明的有益效果为：
23.本发明的固态电解质层两侧表面差异化改性方法在不同温度和不同氧气体积分数条件下利用氩气－氧气混合气对固态电解质层上下表面分别进行微氧氛围预处理，电解质层上下表面的差异化改性，从而满足全固态锂电池正、负极界面的不同性能需求。
24.本发明的固态电解质层两侧表面差异化改性装置，通过使用温度控制器控制固态电解质层的表面温度，在一定的高温基础上调控温度，与此同时，通过使用两级或多级气体混合方法和气体循环泵控制电解质层表面处的氧气浓度，实现对电解质层上下表面在不同温度和氧气浓度条件下进行改性预处理，在保持较好的电化学稳定性的同时，最大限度地减小氧对离子导电的不利影响，从而提高固态电解质层应用到全固态锂电池后的性能。
附图说明
25.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
26.图1为固态电解质层两侧表面差异化改性方法流程图；
27.图2为一个实施例的固态电解质层两侧表面差异化改性方法流程图；
28.图3为一个实施例的硫化物固态电解质层两侧表面差异化改性的气体含量和温度示意图；
29.图4为一个实施例的改性后的硫化物固态电解质层的氧掺入量沿其截面分布示意图；
30.图5为一个实施例的改性后的硫化物固态电解质层与未改性的硫化物固态电解质层组装的li//li6ps5cl//li电池的双面锂极化测试图；
31.图6为固态电解质层两侧表面差异化改性装置结构示意图；
32.图7为固态电解质层两侧表面差异化改性装置模块化结构示意图。
33.附图标记说明：
34.流量控制阀1、气体混合装置2、气体阀门3、高温炉4、样品腔5、温度控制器6、固定支架7、固态电解质层8、气体循环泵9、补气装置10。
具体实施方式
35.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
36.下面参照附图1-7描述根据本发明实施例提出的固态电解质层两侧表面差异化改性方法及装置，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的对固态电解质层两侧表面差异化改性的方法。
37.如图1所示，本发明的固态电解质层两侧表面差异化改性方法，包括以下步骤：
38.(1)制备氧气体积分数在10％以下的氩气－氧气混合气；
39.(2)在450℃－600℃温度下，利用不同氧气体积分数的氩气－氧气混合气分别对固态电解质层的正极界面和负极界面进行处理，且对固态电解质层的正极界面进行处理时的温度不同于对固态电解质层的负极界面进行处理时的温度。
40.在步骤(1)中氩气－氧气混合气通过两级或多级气体混合方法制备，可以理解的是，两级或多级气体混合得到含微量氧气的氩气－氧气混合气，通过两级或多级混合使得氧气和氩气混合均匀。
41.组装全固态锂电池时，固态电解质层的上下表面分别与电池正极和电池负极接触，固态电解质层与电池正极接触的界面定义为正极界面，固态电解质层与电池负极接触的界面定义为负极界面。
42.在步骤(2)中，在450℃－600℃温度下，利用不同氧气体积分数的氩气－氧气混合气分别对固态电解质层的正极界面和负极界面进行处理，且对固态电解质层的正极界面进行处理时的温度不同于对固态电解质层的负极界面进行处理时的温度。全固态锂电池的正负极材料对电解质稳定性的要求不一样，对固态电解质的正负极界面改性处理时需要分别调控到不同的条件。本发明的固态电解质层两侧表面差异化改性方法可以实现对电解质层正负极界面在不同温度和氧气浓度条件下进行改性预处理，以适应固态电解质层正极界面和负极界面差异化的改性需求，在提高固态电解质层电化学稳定性的同时，最大程度的保留电解质层内部的高离子电导率，实现全固态锂电池性能的全面提升。
43.在一些实施例中，对固态电解质层的正极界面进行处理时的温度低于对固态电解质层的负极界面进行处理时的温度。
44.在一些实施例中，对固态电解质层的正极界面进行处理时的氩气－氧气混合气中氧气的体积分数低于对固态电解质层的负极界面进行处理时的氩气－氧气混合气中氧气的体积分数。
45.在一些实施例中，固态电解质层由固态电解质粉末压制成型。可以理解的是，其他形态的固态电解质层也适用于本方法。
46.在一些实施例中，固态电解质层为硫化物固态电解质层。可以理解的是，固态电解质可以为硫化物固态电解质，但不限于硫化物固态电解质。
47.在一些实施例中，对固态电解质层的正极界面进行处理时，正极界面处通入氩气－氧气混合气，负极界面处通入氩气，保持正极界面处压力与负极界面处压力均不变，且正极界面处压力低于负极界面处压力；对固态电解质层的负极界面进行处理时，负极界面通入氩气－氧气混合气，正极界面处通入氩气，保持正极界面处压力与负极界面处压力均不变，且负极界面处压力低于正极界面处压力。可以理解的是，对固态电解质层的正极界面进行处理时，保持正极界面处压力低于负极界面处压力以防止氧气通过固态电解质层渗透到负极界面处；对固态电解质层的负极界面进行处理时，保持负极界面处压力低于正极界面处压力以防止氧气通过固态电解质层渗透到正极界面处。
48.如图6所示，本发明的固态电解质层两侧表面差异化改性装置，包括气氛调控模块和温度调控模块，其中，气氛调控模块用于制备氩气－氧气混合气，并控制氩气－氧气混合气的循环；温度调控模块用于控制固态电解质层表面温度。
49.在一些实施例中，气氛调控模块包括流量控制阀1、气体混合装置2、气体阀门3、气体循环泵9和补气装置10，流量控制阀1用于控制气体流量，气体混合装置2为两级或多级气
体混合装置，气体阀门3用于控制气体的流通，气体循环泵9为气体循环提供动力，补气装置10用于补充消耗的氧气。
50.具体为，氧气气源和氩气气源为本发明的固态电解质层两侧表面差异化改性装置提供氧气和氩气，设置在氧气气源和氩气气源下游的流量控制阀1用于控制氧气和氩气的流量以适应不同的氧气含量需求，设置在气体混合装置2下游的流量控制阀1用于控制氩气－氧气混合气的流量以适应不同的压力需求；氧气和氩气在气体混合装置2中混合均匀，流量控制阀1和气体混合装置2可以得到任意氩气－氧气比例的混合气体，根据改性需求制备相应的混合气，可以理解的是，气体混合装置2可以为两级或多级混合装置；气体阀门3用于控制气体的流通；气体循环泵9为气体循环提供动力，通过气体循环泵9实现样品腔5内的气体流动，并实现余气回收利用，降低装置使用成本；补气装置10设置在气体混合装置2下游，补气装置10用于补充在改性过程中消耗的氧气，可以理解的是，补气装置10具有氧气检测器，氩气－氧气混合气在气体循环泵9的作用下通过补气装置10补充在改性过程中损失的氧气并重新通入样品腔5，保障固态电解质层表面的氧气含量不变。流量控制阀1和气体混合装置2提供了含微量氧气的混合气，气体循环泵9和补气装置10联合使用可以对样品腔中氧气含量的精准控制，双气体循环回路实现了对正、负极腔氧气浓度分别控制，实现对固态电解质层正、负极界面气氛差异化改性。
51.在一些实施例中，温度调控模块包括高温炉4、样品腔5、温度控制器6和固定支架7，样品腔5设置在高温炉4内，固定支架7和温度控制器6均设置在样品腔5内，固态电解质层8设置在固定支架7之间，固态电解质层8将样品腔5分为正极腔室和负极腔室，分别设置在正极腔室和负极腔室的温度控制器6设置在固定支架7上并分别紧贴固态电解质层8的正极界面和负极界面。
52.具体为，考虑到固态电解质制备温度通常在500℃以上，温度控制器6不具备加热到该温度的能力，因此通过高温炉4加热到450℃左右的环境温度，在此温度基础上通过温度控制器6对固态电解质层8表面温度进行调控；样品腔5设置在高温炉4内，固定支架7和温度控制器6均设置在样品腔5内，固态电解质层8设置在固定支架7之间，固态电解质层8将样品腔5分为正极腔室和负极腔室，可以理解的是，固态电解质层8暴露在正极腔室的一面为正极界面，固态电解质层8暴露在负极腔室的一面为负极界面；温度控制器6设置在固定支架7上并紧贴固态电解质层8界面，可以理解的是，设置在正极腔室中的温度控制器6紧贴固态电解质层8的正极界面，设置在负极腔室中的温度控制器6紧贴固态电解质层8的负极界面。
53.在一些实施例中，当对固态电解质层8的正极界面进行处理时，取下设置在正极界面处的温度控制器6，使固态电解质层8的正极界面暴露于正极腔室中，正极腔室中通入氩气－氧气混合气，负极腔室中通入氩气，通过气体循环泵9和补气装置10保持正极腔室压力与负极腔室压力均不变，且正极腔室压力低于负极腔室压力；当对固态电解质层8的负极界面进行处理时，取下设置在负极界面处的温度控制器6，使固态电解质层8的负极界面暴露于负极腔室中，负极腔室中通入氩气－氧气混合气，正极腔室中通入氩气，通过气体循环泵9和补气装置10保持正极腔室压力与负极腔室压力均不变，且负极腔室压力低于正极腔室压力。温度控制器6可以控制固态电解质层正、负极界面改性时处于不同的温度，实现对固态电解质层正、负极界面温度差异化改性。
54.可以理解的是，当对固态电解质层8的正极界面进行处理时，通过气体循环泵9和补气装置10保持正极腔室压力与负极腔室压力均不变，且正极腔室压力低于负极腔室压力，此时，正极界面处压力低于负极截面处压力，防止氧气通过固态电解质层8渗透到负极界面处；当对固态电解质层8的负极界面进行处理时，通过气体循环泵9和补气装置10保持正极腔室压力与负极腔室压力均不变，且负极腔室压力低于正极腔室压力，此时，负极界面处压力低于正极界面处压力，防止氧气通过固态电解质层8渗透到正极界面处。
55.如图2所示，利用本发明的装置和方法对硫化物电解质层两侧表面进行差异化改性包括以下步骤：
56.s1:通过模具将固态电解质粉末压制成固态电解质层，将固态电解质层放置到样品腔中，通过两级或多级气体混合方法制备一定体积分数氧气的氩气－氧气混合气；
57.s2:通过流量控制阀和气体循环泵保持正极腔室和负极腔室的气体含量不变，且对正极界面进行处理时，正极腔室压力低于负极腔室压力，对负极界面进行处理时，负极腔室压力低于正极腔室压力；
58.s3:通过高温炉加热到一定的环境温度，在环境温度的基础上通过温度控制器6控制固态电解质层温度。
59.在步骤s1中，通过两级或多级气体混合方法制备一定体积分数氧气的氩气－氧气混合气。
60.其中，多级气体混合的目的是得到含微量氧气的氩气－氧气混合气，原因在于硫化物固态电解质对水氧非常敏感，用氧对硫化物固态电解质进行处理只需要少量即可，通过多级混合方法和流量控制阀1可以准确得到含微量氧气的混合气，控制氧气含量在10％及以下，在分别对固态电解质层的正极界面和负极界面进行处理时，控制固态电解质层的负极界面氧气体积分数高于正极界面氧气体积分数。
61.在步骤s2中，通过流量控制阀1和气体循环泵9保持正极腔室和负极腔室的气体含量不变，且对正极界面进行处理时，正极腔室压力低于负极腔室压力，对负极界面进行处理时，负极腔室压力低于正极腔室压力。
62.具体地，对硫化物固态电解质层的正极界面进行微氧气氛处理时，负极腔室通入纯氩气，正极腔室通入氧气体积分数为5％的氩气－氧气混合气，且正极腔室中的气体压力要略低于负极腔室中的压力，以防氧气通过固态电解质层渗透到负极腔室，同时采用气体循环泵9和补气装置10进一步确保两腔内固态电解质层表面处的气体含量保持不变；对硫化物固态电解质层的负极界面进行微氧气氛处理时，正极腔室通入纯氩气，负极腔室通入氧气体积分数为10％的氩气－氧气混合气，且负极腔室中的气体压力要略低于正极腔室中的压力，以防氧气通过固态电解质层渗透到正极腔室，同时采用气体循环泵9和补气装置10进一步确保两腔内固态电解质层表面处的气体含量基本保持不变。
63.在步骤s3中，通过高温炉4加热到一定的环境温度，在环境温度的基础上通过温度控制器6控制固态电解质层温度。
64.其中，通过高温炉4加热到450℃的环境温度，在此温度基础上通过温度控制器6对固态电解质层表面温度进行调控。
65.需要说明的是，由于全固态锂电池的正负极材料对电解质稳定性的要求不一样，对硫化物固态电解质的正负极界面改性处理时需要分别调控到不同的条件。例如，正极材
料通过包覆一些特殊材料可以很好改善电池的界面稳定性，而负极使用锂金属作为电极材料会导致严重的锂枝晶生长问题和界面反应问题，因此，对固态电解质层负极界面改性时需要更高的氧气浓度来提高其化学稳定性，而正极界面则需要相对少一些氧的掺入，减少对离子导电率不必要的影响。在实际应用中，全固态锂电池使用的正负极材料有多种选择，根据材料的稳定性选择合适的氧气浓度对硫化物固态电解质层的正负界面层进行改性处理。
66.在一些实施例中，对固态电解质层的负极界面进行微氧气氛处理时，取下放置于负极腔室的温度控制器6，使氩气－氧气混合气与负极界面充分接触，通过调控与正极界面紧密接触的温度控制器6将电解质层温度调控到550℃，同时，正极腔室通入纯氩气，负极腔室通入氧气体积分数为10％的氩气－氧气混合气；对固态电解质层的正极界面进行微氧气氛处理时，取下放置于正极腔室的温度控制器6，使氩气－氧气混合气与正极界面充分接触，通过调控与负极界面紧密接触的温度控制器6将电解质层温度调控到500℃，同时，负极腔室通入纯氩气，正极腔室通入氧气体积分数为5％的氩气－氧气混合气。
67.可以理解的是，本发明可以通过改变氩气－氧气混合气中的氧气体积分数和固态电解质层表面的温度，得到不同条件下改性处理的固态电解质层，探寻最佳的改性处理氛围和温度，以制备得到性能更好的硫化物固态电解质层。
68.下面通过一个具体实施例对硫化物固态电解质层两侧表面差异化改性的方法进行进一步阐述。
69.利用如图6所示的结构对压制成型的li6ps5cl固态电解质层进行改性预处理实验。首先对固态电解质层的负极界面进行微氧气氛处理，将固态电解质层固定于固定支架7上，在固态电解质层正极界面处安装上温度控制器6，负极界面与环境气体接触，在正极腔室中通入纯氩气，在负极腔室中通入氧气体积分数为10％的氩气-氧气混合气，并且负极腔室的气压略小于正极腔室的气压，样品腔5放置于高温炉4中，高温炉4将环境温度加热到450℃，正极界面处的温度控制器6调控电解质层温度到550℃，维持6小时后恢复室温；接着对正极界面进行微氧气氛处理，将正极界面处的温度控制器6取下，在负极界面处安装上温度控制器6，抽真空后在负极腔室中通入纯氩气，在正极腔室中通入氧气体积分数为5％的氩气-氧气混合气，并且正极腔室的气压略小于负极腔室的气压，高温炉4将温度加热到450℃，负极界面处的温度控制器6调控电解质层的温度到500℃，维持6小时后恢复室温。在改性过程中两腔的气体含量和温度如图3所示。
70.改性后的硫化物固态电解质层的氧掺入量沿其截面分布如图4所示，由图4可知，负极界面处的氧含量比正极界面处的氧含量高，并且两面的氧含量均从电解质层的表面往中间逐渐减少，电解质层中间没有引入氧，即电解质层中间位置的氧含量为零，正负极界面不同的氧含量使电解质层对正负极材料有不同的适应性，实现提高界面稳定性的同时减少对离子导电率的不利影响。
71.使用未改性的li6ps5cl固态电解质层和上述方法改性后的li6ps5cl固态电解质层组装的li//li6ps5cl//li电池的双面锂极化测试图如图5所示。其中，图5(a)为使用未改性的li6ps5cl固态电解质层组装的li//li6ps5cl//li电池的双面锂极化测试图，图5(b)为使用上述方法改性后的li6ps5cl固态电解质层组装的li//li6ps5cl//li电池的双面锂极化测试图。由图5可知，未改性的电解质层组装的li//li6ps5cl//li电池的电压在1.5h左右突然
下降，说明此时电池内部有短路发生，电池循环寿命大约为1.5h；改性后的电解质层组装的li//li6ps5cl//li电池的电压在10h内基本保持不变，电池较未改性时明显更加稳定，改性后电池寿命提高到了10h。此外，改性之后电池的极化电压较改性之前无明显增加，说明界面处的微氧改性处理对电解质层的离子输运能力影响不大。实施例说明，本设计方法得到的固态电解质层的电化学性能更加稳定，电池寿命有效提高。
72.本发明不仅局限于上述具体实施方式，本发明中提到的固态电解质层的改性方法可广泛应用于本领域及与之相关的其它领域，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明。例如，基于此硫化物固态电解质层表面进行改性的设计思想，将这一原理应用于其他固态电解质层或是未压制成型的固态电解质粉末，在可调控的气体氛围和温度场下进行电解质改性。因此，凡是采用本发明的设计思想，做一些简单的变化或更改的设计，均属于本发明保护的范围。
73.综上，本发明实施例有效提高了硫化物固态电解质的电化学稳定性，进而提高了用其制备得到的全固态锂电池的电池寿命，通过使用气体混合装置得到一定氩氧比例的混合气在腔室中循环和温度控制器调控温度，对固态电解质层表面进行改性处理，从而提高固态电解质层的界面性能。基于此方法设计的硫化物固态电解质层改性方法，可以提高硫化物固态电解质层的电化学稳定性，同时不对电解质的离子导电率造成太大影响。
74.本发明实例的硫化物固态电解质层两侧表面差异化改性的方法，通过使用两级或多级气体混合方法和气体循环控制电解质层表面处的氧气浓度，与此同时，通过使用温度控制器控制硫化物固态电解质层的表面温度，在一定的高温基础上调控温度，实现对电解质层上下表面在不同温度和氧气浓度条件下进行改性预处理，从而使氧取代电解质层表面中的部分硫，在保持较好的电化学稳定性的同时，最大限度地减小氧对离子导电的不利影响，从而提高硫化物固态电解质应用到全固态锂电池后的性能。
75.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述可以针对不同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
76.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
77.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。