[發明專利]固體電解質的制造方法

有效

• 申請號: 201980047365.0
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN112424886B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 菅原孝宜;千賀實;田村裕之
• 申請（專利權）人: 出光興產株式會社
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B1/06;H01B1/10
• 代理公司: 上海立群專利代理事務所(普通合伙) 31291
• 代理人: 陳亦歐;毛立群

本發明提供一種固體電解質的制造方法，該固體電解質使用包含黃磷和含鋰元素、硫元素以及鹵族元素的化合物的原料，在利用CuKα射線的X射線衍射測量中，在2θ＝20.2±0.5°以及23.6±0.5°具有峰，包含鋰元素、磷元素、硫元素以及鹵族元素。

技術領域

本發明涉及固體電解質的制造方法。

背景技術

在全固體電池的領域中，以往已知有固體電解質。例如，專利文獻1報告了使硫化鋰和硫化磷反應制造硫化物玻璃，對該硫化物玻璃實施熱處理，由此可得到具有較高的離子傳導率的玻璃陶瓷電解質(例如，參照專利文獻1)。并且還報告了使鹵化鋰和硫化鋰、硫化磷反應制造硫化物玻璃，對該硫化物玻璃實施熱處理，由此可得到具有較高的離子傳導率的玻璃陶瓷電解質(例如，參照專利文獻2)。該玻璃陶瓷電解質是具有和Li₄-xGe1-xP_xS₄類硫化結晶鋰超離子導體區域II(thio-LISICON Region II)型相類似的晶體結構的衍射峰的固體電解質(下文有時稱為“RII固體電解質”)。此外，專利文獻3中記載了由Li₄P₂S₆構成的離子傳導體和含有LiI的硫化物固體電解質玻璃，在其實施例中記載了使用單體磷(紅磷)。此外，非專利文獻1中記載了在合成五硫化二磷時，工業上使用黃磷使其在高溫(～490℃)反應后，以515～520℃蒸餾純化，在保管、搬運時，易于受到濕度等的影響而劣化，此外，市售品的五硫化二磷中包含低價的硫化物(例如，七硫化四磷(P₄S₇)、九硫化四磷(P₄S₉)等)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-228570號公報

專利文獻2：日本特開2016-207354號公報

專利文獻3：日本特開2014-035865號公報

非專利文獻：《有機化學合成》、第11卷第3號第6～7頁、1953年發行

發明內容

發明要解決的技術問題

如上述專利文獻1以及專利文獻2那樣，在固體電解質的制造中硫化磷被廣泛使用，從市售而易于獲得的方面來看，其中常用五硫化二磷(P₂S₅)。但是，如上述非專利文獻1所述，已知市售品的五硫化二磷中包含低價的硫化物(例如，七硫化四磷(P₄S₇)、九硫化四磷(P₄S₉)等)，所以擔心由低價的硫化物引起的固體電解質的性能的降低。

此外，如專利文獻3那樣，還對使用單體磷(紅磷)作為硫化磷以外的供給磷的物質，但得到的固體電解質只有離子傳導率較低的硫化物玻璃。

本發明鑒于上述情況而完成，目的在于提供一種使用硫化磷以外的磷元素供給物質來制造RII固體電解質的方法。

用于解決上述技術問題的方案

本發明人為了解決上述技術問題進行深入研究的結果發現，通過使用黃磷作為磷元素的供給物質并使其反應，能夠解決該技術問題。

發明效果

根據本發明，能夠提供一種制造穩定且具有較高的離子傳導率的固體電解質的方法。

附圖說明

圖1是由實施例1得到的非晶質的固體電解質的X射線解析光譜。

圖2是由實施例1得到的結晶性的固體電解質的X射線解析光譜。

圖3是由比較例1得到的非晶質的固體電解質的X射線解析光譜。