[发明专利]锂离子导电体及其制造方法、全固态锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子导电体及其制造方法、全固态锂二次电池。

背景技术

蓄存从太阳光、振动、人或动物的体温等微小的能量发电的电力并将其利用于传感器或无线发射电力的环境发电技术中，需要一种在一切地球环境下安全且可靠性高的二次电池。

目前被广泛利用的液态二次电池中存在如下忧虑，即、当重复循环时正极活性物质发生劣化而导致电池容量下降，或者因树枝状结晶的形成导致的电池短路使电池内的有机电解液发生燃烧的现象。

因此，当用于预计使用寿命10年以上的环境发电装置时，液态电解质的二次电池缺乏可靠性、安全性。

于是，作为构成材料全部采用固体的全固态锂二次电池受到了关注。全固态锂二次电池没有液漏或引燃等忧虑，循环特性也优良。

例如，作为用于全固态锂二次电池中的固体电解质，即作为锂离子导电体，有Li₂S-B₂S₃系（Li₃BS₃）、Li₂S-P₂S₅系（Li₇P₃S₁₁、Li₃PS₄、Li₈P₂S₆等）、Li₂S-P₂S₅-X（LiI、B₂S₃、Al₂S₃、GeS₂）系（Li_4-XGe_1-XP_XS₄）、Li₂S-B₂S₃-LiI系等。另外，还可以是具有Li和S且根据需要具有P、B以及O等元素的固体电解质（Li₇P₃S₁₁、Li₂S、Li₃PO₄-Li₂S-B₂S₃系、80Li₂S-20P₂S₅等）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-22707号公报

专利文献2：日本特开2003-68361号公报

专利文献3：日本特开2009-193803号公报

非专利文献

非专利文献1：Ryoji Kanno et al.,“Lithium Ionic Conductor Thio-LISICON”,Journal of The Electrochemical Society,148(7)，A742-A746(2001)

非专利文献2：M.Menetrier et al.,“Ionic conduction in B2S3-Li2S-LiI glasses”,Solid State Ionics53-56(1992)1208-1213

非专利文献3：Kenji Homma et al.,“Crystal structure and phase transitions of the lithium ionic conductor Li3PS4”,Solid State Ionics182(2011)53-58

非专利文献4：Kenji Homma et al.,“Crystal structure of High-Temperature Phase of Lithium Ionic Conductor,Li3PS4”,J.Phys.Soc.Jpn.79(2010)Suppl.A,pp.90-93

发明内容

发明要解决的课题

但是，为了提高全固态锂二次电池的输出特性（负荷特性），需要减小其内电阻。全固态锂二次电池的内电阻很大程度上取决于固体电解质的离子导电性，即很大程度上取决于锂离子导电体的离子导电性。因此，为了减小全固态锂二次电池的内电阻而提高其输出特性，需要提高固体电解质的离子导电性，即需要提高锂离子导电体的离子导电性。

特别是，锂离子导电体的晶体结构是大大改变离子导电率的主要原因之一。