[发明专利]锂离子传导性固体电解质材料和使用它的电池

说明书

本公开提供一种具有高的锂离子传导率的固体电解质材料。本公开的锂离子传导性固体电解质材料由Li、La、O和X构成。X是选自Cl、Br和I中的至少一种元素。

技术领域

本公开涉及锂离子传导性固体电解质材料和使用它的电池。

背景技术

专利文献1公开了一种使用硫化物固体电解质材料的全固体电池。专利文献2公开了一种使用含有铟的卤化物固体电解质材料的全固体电池。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2011-129312号公报

专利文献2：日本特开2006-244734号公报

发明内容

发明要解决的课题

本公开的目的是提供一种具有高的锂离子传导率的固体电解质材料。

用于解决课题的手段

本公开的锂离子传导性固体电解质材料由Li、La、O和X构成，X是选自Cl、Br和I中的至少一种元素。

发明的效果

本公开提供一种具有高的锂离子传导率的固体电解质材料。

附图说明

图1表示第2实施方式的电池1000的截面图。

图2表示第2实施方式的电极材料1100的截面图。

图3表示用于评价固体电解质材料的离子传导率的加压成型模具300的示意图。

图4是表示实施例1的固体电解质材料的阻抗测定结果的Cole-Cole线图的图表。

图5是表示实施例1的二次电池的初期充放电特性的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。

(第1实施方式)

第1实施方式的锂离子传导性固体电解质材料(以下称为“第1实施方式的固体电解质材料”)，由Li、La、O和X构成。X是选自Cl、Br和I中的至少一种元素。第1实施方式的固体电解质材料具有高的锂离子传导率。

第1实施方式的固体电解质材料可用于得到充放电特性优异的电池。该电池的例子有全固体二次电池。

第1实施方式的固体电解质材料不含硫，因此即使暴露于大气中也不会产生硫化氢。其结果，第1实施方式的固体电解质材料的安全性优异。这样的固体电解质材料可用于得到安全性优异的电池。请注意专利文献1公开的硫化物固体电解质材料如果暴露于大气中则会产生硫化氢。

第1实施方式的固体电解质材料中，构成该固体电解质材料的元素X的摩尔量(即、X的摩尔含量)可以大于构成该固体电解质材料的O(即、氧)的摩尔量(即、O的摩尔含量)。这样的固体电解质材料具有高的锂离子传导率。

第1实施方式的固体电解质材料可以是由以下组成式(1)表示的材料。

Li_2+b-3aLa_aOX_b···(1)

其中，满足以下式子：

1.0≤a≤2.0和1.5≤b≤6.0。

由组成式(1)表示的固体电解质材料具有高的锂离子传导率。

为了进一步提高固体电解质材料的离子传导率，X可以包含选自Br和I中的至少一种元素。

第1实施方式的固体电解质材料可以是结晶质，或者也可以是非晶质。