[發明專利]鋰離子電池用硫化物系固體電解質和固體電解質化合物

有效

• 申請號: 201580067901.5
• 申請日: 2015-12-25
• 公開（公告）號: CN107112586B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 宮下德彥;筑本崇嗣;青木達也;井手仁彥;松崎健嗣
• 申請（專利權）人: 三井金屬礦業株式會社
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01B1/06;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 龐東成

1.一種鋰離子電池用硫化物系固體電解質化合物，其特征在于，該鋰離子電池用硫化物系固體電解質化合物含有立方晶系硫銀鍺礦型晶體結構的結晶相并由組成式(1)：Li_7-x+yPS_6-xCl_x+y表示，所述組成式(1)中的x和y滿足0.05≤y≤0.9和-3.0x+1.8≤y≤-3.0x+5.7。

2.如權利要求1所述的鋰離子電池用硫化物系固體電解質化合物，其特征在于，所述組成式(1)中的x和y滿足0.05≤y≤0.4和-3.0x+3.9≤y≤-3.0x+5.7。

3.一種固體電解質，其含有權利要求1或2所述的鋰離子電池用硫化物系固體電解質化合物。

4.如權利要求3所述的固體電解質，其特征在于，其由立方晶系硫銀鍺礦型晶體結構的單一結晶相構成。

5.如權利要求3所述的固體電解質，其特征在于，其含有立方晶系硫銀鍺礦型晶體結構的結晶相和以LiCl表示的結晶相。

6.如權利要求3所述的固體電解質，其特征在于，在X射線衍射圖譜中，LiCl結晶相的(200)面的峰強度I_L(200)相對于立方晶系硫銀鍺礦型結晶相的(220)面的峰強度I_A(220)的比例、即I_L(200)/I_A(220)為0.30以下。

7.權利要求1或2所述的鋰離子電池用硫化物系固體電解質化合物的制造方法，其特征在于，以摩爾％表示計，將38.8份～72.0份的硫化鋰(Li₂S)粉末、10.2份～12.4份的五硫化二磷(P₂S₅)粉末與15.6份～51.0份的氯化鋰(LiCl)粉末混合，在非活性氣氛下于350℃～500℃進行燒制；或者在含有硫化氫氣體的氣氛下于350℃～550℃進行燒制。

8.權利要求3～6中任一項所述的固體電解質的制造方法，其特征在于，以摩爾％表示計，將38.8份～72.0份的硫化鋰(Li₂S)粉末、10.2份～12.4份的五硫化二磷(P₂S₅)粉末與15.6份～51.0份的氯化鋰(LiCl)粉末混合，在非活性氣氛下于350℃～500℃進行燒制；或者在含有硫化氫氣體的氣氛下于350℃～550℃進行燒制。

9.一種鋰離子電池，其具備權利要求3～6中任一項所述的固體電解質。

10.一種鋰離子電池，其具備權利要求3～6中任一項所述的固體電解質和包含碳或硅的負極活性物質。

11.一種鋰離子電池的使用方法，其是具備權利要求3～6中任一項所述的固體電解質、包含硅的負極活性物質和包含鋰復合氧化物的正極活性物質的鋰離子電池的使用方法，其特征在于，

在充放電循環中，將初次充電的終止電壓設定為高于第2次以后的充電的終止電壓。