[发明专利]固体电解质材料及使用了该固体电解质材料的电池

说明书

本发明提供一种具有高锂离子传导率的固体电解质材料。本发明的固体电解质材料包含Li、Zr、Y、M及X。M为选自Al、Ga、In、Sc及Bi中的至少一种的元素。X为选自Cl及Br中的至少一种的元素。

技术领域

本发明涉及固体电解质材料及使用了该固体电解质材料的电池。

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公开了一种用组成式Li_6-3zY_zX₆(0＜z＜2、X＝Cl或Br)表示的固体电解质材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-129312号公报

专利文献2：国际公开第2018/025582号

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于提供一种具有高锂离子传导率的固体电解质材料。

用于解决课题的手段

本发明的固体电解质材料包含Li、Zr、Y、M及X，M为选自Al、Ga、In、Sc及Bi中的至少一种的元素，且X为选自Cl及Br中的至少一种的元素。

发明的效果

本发明提供一种具有高锂离子传导率的固体电解质材料。

附图说明

图1表示第二实施方式的电池1000的剖视图。

图2表示为评价固体电解质材料的离子传导率而使用的加压成形模300的示意图。

图3为表示实施例1的固体电解质材料的阻抗测定结果的Cole-Cole图的图表。

图4为表示实施例1的电池的初期放电特性的图表。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

第一实施方式的固体电解质材料包含Li、Zr、Y、M及X。M为选自Al、Ga、In、Sc及Bi中的至少一种的元素。X为选自Cl及Br中的至少一种的元素。第一实施方式的固体电解质材料具有高锂离子传导率。

第一实施方式的固体电解质材料可以为了获得充放电特性优异的电池而使用。该电池的例子为全固体二次电池。

第一实施方式的固体电解质材料优选不含硫。不含硫的固体电解质材料即便曝露在大气中、也不会产生硫化氢，因此安全性优异。专利文献1所公开的硫化物固体电解质材料曝露于大气中时，要留意可能产生硫化氢。

第一实施方式的固体电解质材料也可以实质上由Li、Zr、Y、M及X构成。“第一实施方式的固体电解质材料实质上由Li、Zr、Y、M及X构成”是指在第一实施方式的固体电解质材料中，相对于构成固体电解质材料的所有元素的物质量的合计，Li、Zr、Y、M及X的物质量的合计摩尔比为90％以上。作为一个例子，该摩尔比也可以为95％以上。第一实施方式的固体电解质材料也可以仅由Li、Zr、Y、M及X构成。这种固体电解质材料具有高锂离子传导率。

第一实施方式的固体电解质材料也可以含有不可避免地混入的元素。该元素的例子为氢、氮或氧。这种元素可以存在于固体电解质材料的原料粉或者用于制造或保管固体电解质材料的气氛中。

第一实施方式的固体电解质材料也可以是用以下组成式(1)所表示的材料。