BATTERY CELLS INCLUDING LITHIUM-ION CONDUCTING SOLID ELECTROLYTES AND METHODS OF MAKING THEREOF

A solid-state battery comprising at least one electrode stack that includes a solid-state electrolyte, cathode, and optionally an anode. The electrolyte can be an oxygen-free and carbon-free solid-state and alkali-conducting electrolyte that is processable in oxygen-containing atmospheres with room temperature ionic conductivity greater than 1 mS/cm and room temperature shear modulus greater between 1 GPa and 20 GPa. The cathode can be composed of an electrochemically-active material from Group 16 of the periodic table having a high surface area greater than 10 m2/g and contact with a conductive carbon material. The anode can be comprised of any material that can reversibly accommodate group 1 or group 2 elements or the base group 1 or group 2 element. The solid-state battery can utilize a solid-state electrolyte having a lithium-conducting sulfide electrolyte, of the formula U6PS5X (X = Cl, Br, I) with argyrodite structure and exhibiting ionic conductivity over 1 mS cm-1 at room temperature. L'invention concerne une batterie à semi-conducteur comprenant au moins un empilement d'électrodes qui comprend un électrolyte à semi-conducteur, une cathode et éventuellement une anode. L'électrolyte peut être un électrolyte solide exempt d'oxygène et exempt de carbone et conducteur alcalin qui peut être traité dans des atmosphères contenant de l'oxygène avec une conductivité ionique à température ambiante supérieure à 1 mS/Cm et un module de cisaillement à température ambiante supérieur entre 1 GPa et 20 GPa. La cathode peut être composée d'un matériau électrochimiquement actif du groupe 16 du tableau périodique ayant une surface élevée supérieure à 10 m2/g et en contact avec un matériau carboné conducteur. L'anode peut être constituée d'un quelconque matériau qui peut s'adapter de manière réversible à des éléments du groupe 1 ou du groupe 2 ou au groupe de base 1 ou à l'élément du groupe 2. La batterie à semi-conducteur peut utiliser un électrolyte à semi-conducteur ayant un électrolyte à base de sulfure conducteur de lithium, de formule U6PS5X (X = Cl, Br,I) avec une structure d'argyrodite et présentant une conductivité ionique supérieure à 1 mS cm -1 à température ambiante.