[发明专利]硫化物固体电解质

说明书

本发明提供不含Ge、兼具优异的电化学稳定性和高锂离子导电率的硫化物固体电解质材料。该硫化物固体电解质是用组成式Li_4‑4z‑x[Sn_ySi_1‑y]_1+z‑xP_xS₄表示的硫化物系固体电解质，其中0.5≤x≤0.6，y＝0.2，0≥z≥‑0.2，在使用CuKα射线的X射线衍射测定中2θ＝29.58°±0.50°的位置上具有峰，在使用CuKα射线的X射线衍射测定中2θ＝27.33°±0.50°的位置上没有峰，或者在上述2θ＝27.33°±0.50°的位置上具有峰的情况下，使上述2θ＝29.58°±0.50°的峰的衍射强度为I_A，上述2θ＝27.33°±0.50°的峰的衍射强度为I_B时，I_B/I_A的值小于0.50。

技术领域

本发明涉及离子传导性良好的LGPS型结晶结构，特别是不含Ge、固溶有Sn-Si的硫化物固体电解质。

背景技术

随着近年来个人电脑、数码相机及手机等信息关联机器或通信机器等的迅速普及，作为其电源被利用的电池的开发受到重视。另外，在汽车产业界等中，电动汽车用或混合动力汽车用的高功率且高容量的电池也在进行开发。现在，各种电池中，从能量密度高的观点出发，锂电池备受关注。

目前市售的锂电池由于使用含有可燃性的有机溶剂的电解液，有必要抑制短路时的温度上升的安全装置的安装或用于防止短路的结构/材料方面的改善。对此，将电解液变为固体电解质层、将电池全部固体化的锂电池，由于在电池内不使用可燃性的有机溶剂，有望实现安全装置的简化，被认为在制造成本或生产性方面是优异的。

作为全固体锂电池中使用的固体电解质材料，已知硫化物固体电解质材料。例如，非专利文献1中公开了具有Li_(4-x)Ge_(1-x)P_xS₄组成的Li离子传导体(硫化物固体电解质材料)。另外，专利文献1中公开了在X射线衍射测定中具有特定的峰的结晶相的比例高的LiGePS系硫化物固体电解质材料。并且，非专利文献2中公开了LiGePS系硫化物固体电解质材料。

现有专利文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011/118801号

非专利文献

非专利文献1：Ryoji Kanno等人，“Lithium Ionic Conductor Thio-LISICON TheLi2S-GeS2-P2S5 System”，Journal of The Electrochemical Society，148(7)A742-A746(2001)

非专利文献2：Noriaki Kamaya等人，“A lithium superionic conductor”，Nature Materials，Advanced online publication，2011年7月31日，DOI:10.1038/NMAT3066

发明内容

发明要解决的技术问题

从电池的高功率化的观点出发，需要离子传导性良好的固体电解质材料。