[发明专利]锂磷系复合氧化物的前驱体玻璃及其制造方法、前驱体晶化玻璃以及粉末的制造方法

说明书

本发明提供了一种高品质的锂磷系复合氧化物粉末。一种锂磷系复合氧化物粉末，其特征在于，其包含Li_1+xM^III_xM^IV_2‑x(PO₄)₃而构成；式中，0≤x≤1，M^III表示选自Al、Sc、Cr、Fe、Ga及In的元素，M^IV表示选自Si、Ti、Ge及Zr的元素；并且，作为杂质的Zn的浓度低于100ppm。

技术领域

本发明涉及一种锂磷系复合氧化物的前驱体玻璃及其制造方法、锂磷系复合氧化物的前驱体晶化玻璃的制造方法、以及锂磷系复合氧化物粉末及其制造方法。

背景技术

锂磷系复合氧化物的晶体化学稳定，室温下显示出较高的锂离子电导率，因此有望作为锂离子二次电池的固体电解质材料。作为能够用于固体电解质材料的代表性的锂磷系复合氧化物，可列举Li_1+xAl_xTi_2-x(PO₄)₃(0 ≤x≤1.0)所表示的物质，其中，x＝0的物质也被称为“LTP”，0x≤1.0 的物质也被称为“LATP”。

另外，为了用于形状自由度较高的全固态电池等各种形态及形状的电池，期待将用于固体电解质材料的锂磷系复合氧化物微粉化。

在此，作为上述的锂磷系复合氧化物的晶体的常用制造方法，可列举固相法及溶胶凝胶法。另外，除此之外作为制造如上述那样的晶体的技术，专利文献1公开了：熔融成型含有规定的构成成分的原玻璃之后，在800～ 1000℃的温度下进行热处理，从而使Li_1+x(Al、Ga)_xTi_2-x(PO₄)₃(x＝0～0.8) 析出而作为主晶相。

然而，当通过固相法或溶胶凝胶法来制造锂磷系复合氧化物的晶体时，还需要进行物理粉碎以达到微粉化。并且，若进行物理粉碎，则可能会产生异物混入、因应力导致晶体结构中产生应变(变形)等问题。此外，为了使粉碎品的粒径分布更尖锐，需要先进的技术及昂贵的装置。

另外，在专利文献1所公开的技术中，玻璃的耐失透稳定性较低，因此，在制作玻璃的时刻会析出晶体。与通过后续的热处理而析出的晶体相比，该晶体的粒径非常大。因此，最终不能得到均匀微粉化的晶体。

另一方面，专利文献2公开了，除构成锂磷系复合氧化物的成分之外，也将ZnO用作必须成分而制作玻璃之后，进行规定的处理，由此，以颗粒状的方式得到LTP或LATP的晶体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-142874号公报

专利文献2：日本特开2016-155057号公报

发明内容

发明想要解决的课题

专利文献2中所公开的技术虽然能够无需进行粉碎而得到晶体颗粒，但一定量的Zn成分固溶在该晶体颗粒中并会作为杂质而残留。因此，该技术在提高所制造的颗粒的品质方面也具有改良的空间。

本发明是鉴于上述的观点而完成的，其目的在于，提供一种用于制造能够获得高品质的锂磷系复合氧化物粉末的前驱体玻璃的方法、以及该前驱体玻璃。另外，本发明的目的在于，提供一种用于使用上述前驱体玻璃来制造能够得到高品质的锂磷系复合氧化物粉末的前驱体晶化玻璃的方法。而且，本发明的目的还在于，提供一种用于使用上述前驱体晶化玻璃来制造高品质的锂磷系复合氧化物粉末的方法、以及该锂磷系复合氧化物粉末。

用于解决课题的手段