本发明属于固体电解质材料，尤其涉及一种纳米固态电解质材料及其制备方法和极片及电池，更具体涉及一种兼具电子电导和高离子电导的纳米固态电解质材料及其制备方法和极片及电池。
背景技术：
1、锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应和绿色环保等优势，该行业是我国风力发电、光伏储能和新能源汽车等产业的重要组成部分，是推动绿色低碳发展的关键。由于传统电解液电池存在安全问题，所以当前电池的发展趋势为减少液态用量、开发固态电解质材料，逐渐从液态电池到半固态电池再到全固态电池的趋势。当前主流研究的固态电解质中磷酸钛铝锂（latp）由于离子电导率较高，并且不含有贵金属元素成为了最具有商业前景的固态电解质材料。
2、现有的latp研究方向主要为通过元素掺杂提高离子电导率并且与电池中的其他材料进行复合后应用，目前合成的latp材料的离子电导率可以达到0.1~1ms/cm，而电子电导率则低于10-10s/cm。由于latp的电子电导率极低导致在一些既需要传导锂离子，又需要传导电子的情况下其应用受到限制。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纳米固态电解质材料及其制备方法和极片及电池，该纳米固体电解质材料兼具电子电导和高离子电导。
2、本发明提供了一种纳米固态电解质材料，以磷酸锆钛锂复合纳米材料为核，以碳层为壳；
3、所述磷酸锆钛锂复合纳米材料的组成为li1 xalxzryti2-x-y(po4)3；x和y代表掺杂元素的摩尔比，0
4、本发明中li1 xalxzryti2-x-y(po4)3简写为laztp。
5、优选地，0.3≤x≤0.5，0.02≤y≤0.1。
6、优选地，所述x=0.3，y=0.02；或x=0.3，y=0.05；或x=0.3，y=0.07；或x=0.3，y=0.1；或x=0.5，y=0.05；或x=0.5，y=0.02；或x=0.5，y=0.1。
7、优选地，所述碳层的厚度为5~10nm；
8、纳米固体电解质材料的粒径为70~100nm。
9、本发明提供了一种上述技术方案所述纳米固态电解质材料的制备方法，包括以下步骤：
10、将铝源、钛源、乙醇锆和柠檬酸溶液混合均匀，得到混合液；
11、将锂源、磷酸盐和所述混合液混合，陈化，得到胶体；
12、将所述胶体干燥，研磨，得到磷酸锆钛锂前驱体粉末；
13、将所述磷酸锆钛锂前驱体粉末在惰性气氛下热处理，得到纳米固态电解质材料；
14、所述磷酸锆钛锂复合纳米材料的组成为li1 xalxzryti2-x-y(po4)3；0
15、优选地，所述热处理的升温速率为0.5~5℃/min，热处理的温度为650~1100℃，热处理的时间为4~12h。
16、优选地，所述锂源选自氢氧化锂、碳酸锂、碳酸氢锂、硝酸锂、乙酸锂和草酸锂中的一种或多种；
17、所述铝源选自硝酸铝、硫酸铝和三氯化铝中的一种或多种；
18、所述钛源选自钛酸四丁酯和/或钛酸异丙酯；
19、所述磷酸盐选自磷酸二氢铵和/或二氢磷酸盐。
20、优选地，所述混合均匀的时间为30~60min，混合均匀的温度为20~40℃；
21、混合均匀在搅拌条件下进行；搅拌的速率为50~150rpm；
22、所述陈化的温度为80~130℃，陈化的时间为2~8h；
23、所述干燥的温度为100~140℃，干燥的时间为1~6h。
24、本发明提供了一种极片，包括上述技术方案所述纳米固态电解质材料或上述技术方案所述制备方法制备的纳米固态电解质材料。
25、本发明提供了一种电池，包括上述技术方案所述的极片。
26、本发明提供了一种纳米固态电解质材料，以磷酸锆钛锂复合纳米材料为核，以碳层为壳；所述磷酸锆钛锂复合纳米材料的组成为li1 xalxzryti2-x-y(po4)3；x和y代表掺杂元素的摩尔比，0
技术特征：
1.一种纳米固态电解质材料，以磷酸锆钛锂复合纳米材料为核，以碳层为壳；
2.根据权利要求1所述的纳米固态电解质材料，其特征在于，0.3≤x≤0.5，0.02≤y≤0.1。
3.根据权利要求1所述的纳米固态电解质材料，其特征在于，所述x=0.3，y=0.02；或x=0.3，y=0.05；或x=0.3，y=0.07；或x=0.3，y=0.1；或x=0.5，y=0.05；或x=0.5，y=0.02；或x=0.5，y=0.1。
4.根据权利要求1所述的纳米固态电解质材料，其特征在于，所述碳层的厚度为5 nm ~10nm；
5.一种权利要求1~4任一项所述纳米固态电解质材料的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的升温速率为0.5℃/min~5℃/min，热处理的温度为650℃~1100℃，热处理的时间为4 h ~12h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述锂源选自氢氧化锂、碳酸锂、碳酸氢锂、硝酸锂、乙酸锂和草酸锂中的一种或多种；
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混合均匀的时间为30min~60min，混合均匀的温度为20℃~40℃；
9.一种极片，包括权利要求1~4任一项所述纳米固态电解质材料或权利要求5~8任一项所述制备方法制备的纳米固态电解质材料。
10.一种电池，包括权利要求9所述的极片。