[发明专利]硫化物固体电解质的制造方法

说明书

提供一种可防止硫化物固体电解质的劣化并使锂离子传导率提高的硫化物固体电解质的制造方法。在热处理硫化物固体电解质的结晶化工序中，将含氧有机化合物的气氛浓度设为100ppm以下。

技术领域

本发明涉及硫化物固体电解质的制造方法。

背景技术

使用了阻燃性的固体电解质的全固体电池与使用了可燃性的有机电解液的电池相比，具有易于简化用于确保安全性的系统、生产率优异这样的优点。作为这样的全固体电池之一，有使用了硫化物固体电解质的全固体电池。

为了使使用了硫化物固体电解质的全固体电池高容量化、高输出化，需要提高固体电解质的锂离子传导率。例如，可通过在结晶化温度以上的温度下热处理硫化物固体电解质以制成玻璃陶瓷从而使锂离子传导率提高(专利文献1、2等)。

另一方面，在应用于电池的情况下，将硫化物固体电解质微粒化也是重要的。在微粒化中，例如可采用利用机械研磨的湿式粉碎。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2012-104279号公报

专利文献2：特开2010-218827号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，为了使锂离子传导率提高，在将硫化物固体电解质微粒化的同时通过热处理使硫化物固体电解质结晶化是重要的。然而，本发明人在专心研究时发现，有时硫化物固体电解质因结晶化工序中的热处理而劣化，锂离子传导率反而下降。

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其课题在于，提供一种可防止硫化物固体电解质的劣化并使锂离子传导率提高的硫化物固体电解质的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人在进行专心研究时发现，因醚等含氧有机化合物与硫化物固体电解质的化学反应而发生结晶化工序中的硫化物固体电解质的劣化。进一步地进行专心研究时发现，在结晶化工序中热处理硫化物固体电解质时，通过将含氧有机化合物的气氛浓度设为规定值以下，锂离子传导率显著地提高。

即，本发明为硫化物固体电解质的制造方法，其中在热处理硫化物固体电解质的结晶化工序中，将含氧有机化合物的气氛浓度设为100ppm以下。

在本发明中，“结晶化工序”是指使硫化物固体电解质结晶化的工序。例如，为使非晶质的硫化物固体电解质结晶化的工序或提高硫化物固体电解质的结晶度的工序。总之，通过热处理来结晶化。作为“热处理”的条件，只要是可使硫化物固体电解质结晶化的条件即可，不特别限定。但是，必须将含氧有机化合物的气氛浓度设为100ppm以下。“含氧有机化合物”只要是分子中包含氧的有机化合物就不特别限定，指醚、酯等有机化合物。“气氛浓度”是指进行热处理时的体系内的浓度。

在本发明中，硫化物固体电解质优选包含Li、S、P。

特别地，硫化物固体电解质优选包含10mol％以上30mol％以下的卤素。

在本发明中，优选含氧有机化合物为醚化合物。

在本发明中，优选结晶化工序中的热处理温度为130℃以上250℃以下。

在本发明中，作为结晶化工序的前工序，优选具备将含氧有机化合物和硫化物固体电解质一起进行湿式粉碎的工序。

在该情况下，优选具备在减压下使湿式粉碎后的试样干燥的干燥工序。

在本发明中，优选在减压下进行结晶化工序。

发明效果

根据本发明，能够提供一种可防止硫化物固体电解质的劣化并使锂离子传导率提高的硫化物固体电解质的制造方法。