[发明专利]硫化物固体电解质

说明书

一种硫化物固体电解质，包含锂、磷、硫、以及从除硫以外的氧族元素以及卤族元素构成的组中选择的一种以上的元素X，包含硫银锗矿型晶体结构，锂相对于磷的摩尔比a(Li/P)、硫相对于磷的摩尔比b(S/P)以及元素X相对于磷的摩尔比c(X/P)满足下述式(1)～(3)，5.0≦a≦7.1(1)，1.0＜a‑b≦1.5(2)，6.5≦a+c＜7.1(3)，式中，满足b0且c0。

技术领域

本发明涉及硫化物固体电解质、电极复合材料以及锂离子电池。

背景技术

近年来，随着计算机、摄像机以及移动电话等信息相关设备或者通讯设备等迅速地普及，作为其电源而利用的电池的开发也被重视起来。从高能量密度的观点来看，在该电池中，锂离子电池备受瞩目。

由于目前市售的锂离子电池使用了包含可燃性的有机溶剂的电解液，所以需要安装抑制短路时温度上升的安全装置或者在用于防止短路的结构、材料方面进行改善。与之相对地，由于将电解液变为固体电解质从而将电池全固体化的锂离子电池在电池内不使用可燃性有机溶剂，所以被认为可以实现安全装置的简化，且制造成本及生产性优秀。

作为锂离子电池所采用的固体电解质，公知有硫化物固体电解质。作为硫化物固体电解质的晶体结构，公知有各种各样的结构，其中之一为硫银锗矿(Argyrodite)晶体结构(专利文献1～5、非专利文献1～3)。

硫银锗矿晶体结构是稳定性较高的晶体，此外还存在离子传导率较高的硫银锗矿晶体结构。然而，需要开发能够量产化的制造方法及进一步改善离子传导率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2010-540396号公报

专利文献2：国际公开WO2015/011937

专利文献3：国际公开WO2015/012042

专利文献4：日本特开2016-24874号公报

专利文献5：国际公开WO2016/104702

非专利文献

非专利文献1：《德国应用化学(Angewandte Chemie International Edition)》第47期(2008)，第4号，第755-758页

非专利文献2：《凝聚态物理Physica Status solidi》第208期(2011)，第8号,第1804-1807页

非专利文献3：《固态离子学(Solid State Ionics)》第221期(2012),第1-5页

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种新的硫化物固体电解质，该硫化物固体电解质的离子传导率高，并包含硫银锗矿型晶体结构。

根据本发明的一实施方式，能够提供一种硫化物固体电解质，

该硫化物固体电解质包含锂、磷、硫、从除硫以外的氧族元素以及卤族元素构成的组中选择的一种以上的元素X，

该硫化物固体电解质包含硫银锗矿型晶体结构，

所述锂相对于磷的摩尔比a(Li/P)、所述硫相对于磷的摩尔比b(S/P)以及所述元素X相对于磷的摩尔比c(X/P)满足下述式(1)～(3)，

5.0≦a≦7.1 (1)，

1.0＜a-b≦1.5 (2)，

6.5≦a+c＜7.1 (3)，

(式中，满足b0且c0)。

发明效果