[發(fā)明專利]硫化物固體電解質(zhì)材料、鋰固體電池和硫化物固體電解質(zhì)材料的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710084835.3
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN107134589B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 新田巖;澤田直孝;高澤信明
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01M10/052
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 何楊

本發(fā)明涉及硫化物固體電解質(zhì)材料、鋰固體電池和硫化物固體電解質(zhì)材料的制造方法。本發(fā)明的課題在于提供熱穩(wěn)定性高的硫化物固體電解質(zhì)材料。本發(fā)明中，通過提供硫化物固體電解質(zhì)材料，從而解決上述課題，該硫化物固體電解質(zhì)材料是具有離子傳導(dǎo)體的硫化物固體電解質(zhì)材料，該離子傳導(dǎo)體具有Li元素、和至少含有P元素的陰離子結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述陰離子結(jié)構(gòu)的主成分為PS₄^3?，上述離子傳導(dǎo)體作為上述陰離子結(jié)構(gòu)具有上述PS₄^3?和PS₃O^3?，并且不具有PS₂O₂^3?和PSO₃^3?。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱穩(wěn)定性高的硫化物固體電解質(zhì)材料。

背景技術(shù)

伴隨著近年來的個人電腦、攝像機和移動電話等的信息關(guān)聯(lián)設(shè)備和通信設(shè)備等的急速的普及，作為其電源利用的電池的開發(fā)已受到重視。另外，在汽車產(chǎn)業(yè)界等中，也在進行電動汽車用或混合動力汽車用的高輸出功率且高容量的電池的開發(fā)?，F(xiàn)在，在各種電池中，從能量密度高的觀點出發(fā)，鋰電池受到了關(guān)注。

現(xiàn)在已市售的鋰電池由于使用了包含可燃性的有機溶劑的電解液，因此抑制短路時的溫度上升的安全裝置的安裝和用于防止短路的結(jié)構(gòu)變得必要。與此相對，將電解液變?yōu)楣腆w電解質(zhì)層、將電池全固體化的鋰電池由于在電池內(nèi)不使用可燃性的有機溶劑，因此實現(xiàn)了安全裝置的簡化。

專利文獻1中公開了硫化物固體電解質(zhì)材料的制造方法，其具有：將至少含有Li₂S、P₂S₅和LiI的原料組合物非晶化、得到硫化物玻璃的非晶化工序，和將硫化物玻璃加熱的熱處理工序。該技術(shù)的目的在于提供Li離子傳導(dǎo)性高的硫化物固體電解質(zhì)材料。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-011901號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

例如，如果將鋰固體電池暴露于高溫，有時硫化物固體電解質(zhì)材料和正極活性物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生放熱。因此，希望有高溫時也不易與正極活性物質(zhì)反應(yīng)的硫化物固體電解質(zhì)材料、即熱穩(wěn)定性高的硫化物固體電解質(zhì)材料。

本發(fā)明鑒于上述實際情況而完成，主要目的在于提供熱穩(wěn)定性高的硫化物固體電解質(zhì)材料。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本發(fā)明中，提供硫化物固體電解質(zhì)材料，其為具有離子傳導(dǎo)體的硫化物固體電解質(zhì)材料，該離子傳導(dǎo)體具有Li元素、和至少含有P元素的陰離子結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述陰離子結(jié)構(gòu)的主成分為PS₄^3-，上述離子傳導(dǎo)體作為上述陰離子結(jié)構(gòu)具有上述PS₄^3-和PS₃O^3-，并且不具有PS₂O₂^3-和PSO₃^3-。

根據(jù)本發(fā)明，由于上述離子傳導(dǎo)體作為陰離子結(jié)構(gòu)具有PS₄^3-和PS₃O^3-，并且不具有PS₂O₂^3-和PSO₃^3-，因此能夠制成熱穩(wěn)定性高的硫化物固體電解質(zhì)材料。

優(yōu)選地，上述離子傳導(dǎo)體還含有PO₄^3-作為上述陰離子結(jié)構(gòu)。