[发明专利]固体电解质及全固态电池

说明书

本发明涉及固体电解质及全固态电池，提高固体电解质的离子电导率，并提高全固态电池的电池特性。固体电解质是具有石榴石型的晶体结构的固体电解质。固体电解质由通式(Li_7‑ax+yA_x)La₃(Zr_2‑yB_y)O₁₂(A为选自由Mg、Zn、Al、Ga及Sc组成的组中的至少一种元素，a为A的价态，B为选自由Al、Ga、Sc、Yb、Dy及Y组成的组中的至少一种元素，0＜x＜1.0，0＜y＜1.0，5.5＜7‑ax+y＜7.0)表示。

技术领域

本发明涉及固体电解质及全固态电池。

背景技术

一直以来，全固态电池作为可靠性和安全性出色的二次电池而被公知。例如，专利文献1中，作为可用作固体电解质材料等程度的、显示出致密度、Li传导率的陶瓷材料，公开了一种陶瓷材料，其含有锂(Li)、镧(La)、锆(Zr)、氧(O)以及铝(Al)并具有石榴石型晶体结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开第2011-051800号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

例如，针对包括专利文献1所记载的固体电解质的全固态电池，存在想要提高固体电解质的离子电导率并提高全固态电池的电池特性的期望。

本发明的主要目的在于提高固体电解质的离子电导率，并提高全固态电池的电池特性。

用于解决技术问题的手段

本发明所涉及的固体电解质是具有石榴石型的晶体结构的固体电解质。本发明所涉及的固体电解质由通式(Li_7-ax+yA_x)La₃(Zr_2-yB_y)O₁₂(A为选自由Mg、Zn、Al、Ga及Sc组成的组中的至少一种元素，a为A的价态，B为选自由Al、Ga、Sc、Yb、Dy及Y组成的组中的至少一种元素，0＜x＜1.0，0＜y＜1.0，5.5＜7-ax+y＜7.0)。因而，通过使用本发明所涉及的固体电解质，能够实现具有高的离子电导率的固体电解质层。因此，通过使用本发明所涉及的固体电解质，能够实现具有优异的电池特性的全固态电池。

在本发明所涉及的固体电解质中，优选地，在通式中，满足0.15＜x＜0.34、0＜y＜0.30以及6.1≤7-ax+y≤6.5。

在本发明所涉及的固体电解质中，优选地，在通式中，A包括Ga。

本发明所涉及的全固态电池具备：固体电解质层，其包含本发明所涉及的固体电解质；正极，其通过烧结而接合于固体电解质层的一面；以及负极，其通过烧结而接合于固体电解质层的另一面。

发明效果

根据本发明，能够提高固体电解质的离子电导率，并提高全固态电池的电池特性。

附图说明

图1是本发明的一实施方式所涉及的全固态电池的示意性剖视图。

图2是比较例1、实施例1～4中制作的固体电解质的奈奎斯特曲线。

图3是比较例1和比较例2、实施例1和实施例2中分别制作的固体电解质的XRD图。

图4是比较例2以及实施例1、实施例6和实施例7中分别制作的固体电解质的XRD图。

具体实施方式

下面，对实施本发明的优选方式的一例进行说明。但下述实施方式仅为示例。本发明不受下述实施方式的任何限定。