[发明专利]硫化物固体电解质材料和使用该材料的电池

说明书

本公开提供一种离子导电率高、硫化氢的生成量少的硫化物固体电解质材料。本公开的硫化物固体电解质材料(10)包含磷和硫。将硫化物固体电解质材料(10)的通过supgt;31/supgt;P‑NMR测定得到的谱图中出现在87.5～88.5ppm的范围内的峰定义为第1峰，将该谱图中出现在84.2～85.2ppm的峰定义为第2峰，第1峰的积分强度与第2峰的积分强度的比率由x:1‑x表示，此时，满足0.00926≤x≤0.37。

技术领域

本公开涉及硫化物固体电解质材料和使用该材料的电池。

背景技术

锂二次电池具备正极、负极和配置于它们之间的电解质层。电解质层包含非水电解液或固体电解质。广泛使用的电解液为可燃性的，因此对于使用电解液的锂二次电池而言，需要用于确保安全性的系统。由于固体电解质为不可燃性的，因此能够将上述系统简化。使用固体电解质的电池被称为全固体电池。

固体电解质大致分为有机固体电解质和无机固体电解质。前者也被称为高分子固体电解质。室温下的有机固体电解质的离子电导率为10^-6S/cm左右，因此难以使使用有机固体电解质的全固体电池在室温下工作。作为后者，有氧化物固体电解质和硫化物固体电解质。

专利文献1公开了硫化物固体电解质的结晶度为20～99％。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2016-27554号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

硫化物固体电解质具有容易产生有害的硫化氢这样的课题。本公开的一个实施方式，提供离子电导率高、且硫化氢的生成量少的硫化物固体电解质材料。

【用于解决课题的手段】

本公开的一个实施方式涉及的硫化物固体电解质材料，包含磷和硫。将该硫化物固体电解质材料的通过³¹P-NMR测定得到的谱图中出现在87.5～88.5ppm的范围内的峰定义为第1峰，将所述谱图中出现在84.2～85.2ppm的峰定义为第2峰，所述第1峰的积分强度与所述第2峰的积分强度的比率由x:1-x表示，此时，满足0.00926≤x≤0.37。再者，本公开的概括或具体的实施方式，可以通过材料、电池、装置、系统、方法以及它们的任意组合来实现。

【发明的效果】

根据本公开的一个实施方式涉及的硫化物固体电解质材料，能够提高离子电导率，并且减少硫化氢的生成量。

附图说明

图1是实施方式2涉及的电池的概略剖视图。

图2是变形例涉及的电解质层的概略剖视图。

图3是表示比较例3和4的硫化物固体电解质材料中的P₂S₇晶体、PS₄晶体和PS₄玻璃的各自的含有比率的图。

图4是表示PS₄晶体的含有比率x、离子导电率以及硫化氢的生成量的关系的图。

图5是表示实施例1和2以及比较例1、2和3的NMR谱图的图。

附图标记说明

10 硫化物固体电解质材料

20 电池

21 正极

22 电解质层

23 负极

24 正极活性物质粒子

25 负极活性物质粒子

26 第1电解质层