[發(fā)明專利]固體電解質(zhì)的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680035143.3
• 申請(qǐng)日: 2016-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN107710346A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佐藤淳;千賀實(shí);相田真男
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 出光興產(chǎn)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01B13/00
• 分類號(hào): H01B13/00;C01B25/14;H01M6/18;H01M10/0562
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 王永紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體電解質(zhì)的制造方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)隨著電腦、攝像機(jī)和手機(jī)等信息相關(guān)儀器、以及通信儀器等的快速普及，作為其電源而利用的電池的開發(fā)受到重視。以往，在用于這種用途的電池中使用了包含可燃性有機(jī)溶劑的電解液，但通過(guò)使電池實(shí)現(xiàn)整體固體化而不在電池內(nèi)使用可燃性的有機(jī)溶劑，可實(shí)現(xiàn)安全裝置的簡(jiǎn)化，作為制造成本和生產(chǎn)率優(yōu)異的電池，對(duì)將電解液更換成固體電解質(zhì)層的電池進(jìn)行了開發(fā)。

作為固體電解質(zhì)層中使用的固體電解質(zhì)，已知非晶質(zhì)的固體電解質(zhì)或結(jié)晶性的固體電解質(zhì)，根據(jù)用途和期望性能等來(lái)適當(dāng)選擇。以往，結(jié)晶性的固體電解質(zhì)的制造中，采用了通過(guò)機(jī)械研磨法、漿料法、熔融驟冷法等使原料發(fā)生反應(yīng)而得到非晶質(zhì)的固體電解質(zhì)后，再實(shí)施熱處理來(lái)制造的方法；通過(guò)機(jī)械研磨法使原料在200℃左右的高溫下發(fā)生反應(yīng)來(lái)制造的方法等(例如專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1所述發(fā)明的方法是將原料以60℃以上且160℃以下進(jìn)行機(jī)械研磨處理而得到非晶質(zhì)的固體電解質(zhì)后，再以200℃以上且360℃以下進(jìn)行加熱而得到結(jié)晶性的固體電解質(zhì)的方法。此外，專利文獻(xiàn)1的比較例2和3公開了：將原料在170℃、200℃的高溫下進(jìn)行機(jī)械研磨處理，從而得到結(jié)晶性的固體電解質(zhì)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-039889號(hào)公報(bào)

附圖說(shuō)明

圖1是在本發(fā)明可使用的多螺桿混煉機(jī)的旋轉(zhuǎn)螺桿的中心處截?cái)喽傻钠矫鎴D。

圖2是在本發(fā)明可使用的多螺桿混煉機(jī)的旋轉(zhuǎn)螺桿的設(shè)置有葉片的部分處相對(duì)于該旋轉(zhuǎn)螺桿垂直截?cái)喽傻钠矫鎴D。

圖3是實(shí)施例1中得到的結(jié)晶性的固體電解質(zhì)的X射線分析光譜。

圖4是實(shí)施例2中得到的結(jié)晶性的固體電解質(zhì)的X射線分析光譜。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問(wèn)題

然而，專利文獻(xiàn)1所述發(fā)明的方法中，經(jīng)由在機(jī)械研磨處理和混合后再實(shí)施熱處理這樣的兩個(gè)工序，因此，存在工藝復(fù)雜化的情況。此外，專利文獻(xiàn)1的比較例2和3所述的方法中，在進(jìn)行機(jī)械研磨處理后，即使不另行實(shí)施熱處理也能夠得到結(jié)晶性的固體電解質(zhì)，但無(wú)法說(shuō)其生產(chǎn)率優(yōu)異。

本發(fā)明是鑒于這種狀況而進(jìn)行的，其目的在于，提供生產(chǎn)率優(yōu)異的結(jié)晶性的固體電解質(zhì)的制造方法、以及多螺桿混煉機(jī)。

用于解決問(wèn)題的方法

本發(fā)明人等為了解決上述課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過(guò)下述發(fā)明能夠解決該課題。

[1]一種固體電解質(zhì)的制造方法，其包括：使用多螺桿混煉機(jī)，使2種以上的固體原料發(fā)生反應(yīng)而得到結(jié)晶性的固體電解質(zhì)的步驟。

[2]根據(jù)上述[1]所述的固體電解質(zhì)的制造方法，其中，前述反應(yīng)在固體狀態(tài)下進(jìn)行。

[3]根據(jù)上述[1]或[2]所述的固體電解質(zhì)的制造方法，其中，前述固體原料包含鋰元素、磷元素和硫元素。

[4]根據(jù)上述[3]所述的固體電解質(zhì)的制造方法，其中，前述固體原料包含鋰化合物和鋰金屬單質(zhì)中的至少一種、以及磷化合物和磷單質(zhì)中的至少一種。

[5]根據(jù)上述[3]或[4]所述的固體電解質(zhì)的制造方法，其中，前述固體原料包含硫化鋰和硫化磷。

[6]根據(jù)上述[3]～[5]中任一項(xiàng)所述的固體電解質(zhì)的制造方法，其中，前述固體原料還包含鹵元素。

[7]根據(jù)上述[6]所述的固體電解質(zhì)的制造方法，其中，前述鹵元素為溴和碘中的至少一種。

[8]根據(jù)上述[6]或[7]所述的固體電解質(zhì)的制造方法，其中，前述固體原料包含溴化鋰和碘化鋰中的至少一種。

[9]一種無(wú)機(jī)材料的制造方法，其包括：使用多螺桿混煉機(jī)，使2種以上的固體原料發(fā)生反應(yīng)而得到結(jié)晶性的無(wú)機(jī)材料的步驟。

[10]一種多螺桿混煉機(jī)，其用于制造結(jié)晶性的固體電解質(zhì)，所述制造包括使2種以上的固體原料發(fā)生反應(yīng)的步驟。

[11]一種固體電解質(zhì)的制造方法，其包括：使用多螺桿混煉機(jī)，使包含硫化鋰、硫化磷的2種以上的固體原料發(fā)生反應(yīng)而得到包含鋰元素、磷元素和硫元素的結(jié)晶性的固體電解質(zhì)的步驟。

[12]一種固體電解質(zhì)的制造方法，其包括：使用多螺桿混煉機(jī)，使包含硫化鋰、硫化磷且包含溴化鋰和碘化鋰中的至少一種的2種以上的固體原料發(fā)生反應(yīng)而得到包含鋰元素、磷元素、硫元素且包含溴元素和碘元素中的至少一種的結(jié)晶性的固體電解質(zhì)的步驟。