[發明專利]鋰復合氧化物單晶、鋰復合氧化物多晶、鋰復合氧化物材料、固體電解質材料、全固態鋰離子二次電池、以及固體電解質材料的制造方法

在審

• 申請號: 202180076937.5
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN116547240A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 片岡邦光;秋本順二
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人產業技術綜合研究所
• 主分類號: C01G35/00
• 分類號: C01G35/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 呂琳;樸秀玉

1.一種鋰復合氧化物單晶，其化學組成為Li_{7－3x－w－v}Ga_xLa₃Zr_2－w－vTa_WNb_vO₁₂所示，其中，0.02≤x＜0.5，0≤W≤1.0，0≤V≤1.0，0.05≤W+V≤1.0，

所述鋰復合氧化物單晶為立方晶系且屬于空間群I－43d，具有石榴子石型結構。

2.一種鋰復合氧化物多晶，其化學組成為Li_{7－3x－w－v}Ga_xLa₃Zr_2－w－vTa_WNb_vO₁₂所示，其中，0.02≤x＜0.5，0≤W≤1.0，0≤V≤1.0，0.05≤W+V≤1.0，

所述鋰復合氧化物多晶由為立方晶系且屬于空間群I－43d，具有石榴子石型結構的單晶構成。

3.根據權利要求2所述的鋰復合氧化物多晶，其中，

所述鋰復合氧化物多晶的相對密度為90％以上。

4.根據權利要求2或3中任一項所述的鋰復合氧化物多晶，其中，

所述鋰復合氧化物多晶的相對密度為95％以上。

5.一種鋰復合氧化物材料，其包含如權利要求1所述的鋰復合氧化物單晶或如權利要求2～4中任一項所述的鋰復合氧化物多晶。

6.一種固體電解質材料，其包含如權利要求1所述的鋰復合氧化物單晶或如權利要求2～4中任一項所述的鋰復合氧化物多晶。

7.根據權利要求6所述的固體電解質材料，其中，

鋰離子電導率為1.0×10^－3S/cm以上。

8.一種全固態鋰離子二次電池，其特征在于，具備：正極、負極、以及如權利要求6或7中任一項所述的固體電解質材料。

9.一種固體電解質材料的制造方法，其特征在于，是制造如權利要求6或7中任一項所述的固體電解質材料的固體電解質材料的制造方法，包括：

熔融部形成工序，將包含化學組成為Li_{(7－3x－W)y}Ga_xzLa₃Zr_2－WTa_WNb_vO₁₂所示的原料的棒狀基材中的至少一部分熔融，形成熔融部，其中，0.02≤x＜0.5，1.1≤y≤1.4，1.6≤z≤3.3，0≤W≤1.0，0≤V≤1.0，0.05≤W+V≤1.0，1.1≤y≤1.5，1.5≤z≤3.5；以及

熔融部移動工序，使所述熔融部以平均速度8mm/h以上移動。

10.根據權利要求9所述的固體電解質材料的制造方法，其特征在于，

將所述平均速度設為8mm/h以上且19mm/h以下。

11.根據權利要求9或10中任一項所述的固體電解質材料的制造方法，其特征在于，

在所述熔融部形成工序中，使所述基材在與長度方向垂直的面上，與所述熔融部一起以轉速30rpm以上旋轉。

12.根據權利要求9～11中任一項所述的固體電解質材料的制造方法，其特征在于，

在將所述固體電解質的晶種裝配于所述熔融部的狀態下進行所述熔融部移動工序。

13.根據權利要求9～12中任一項所述的固體電解質材料的制造方法，其特征在于，

在所述熔融部移動工序中，使所述熔融部在與所述基材的長度方向垂直的面上，以轉速2rpm以上且8rpm以下旋轉。