[发明专利]固体组合物和固体电解质的制造方法

说明书

提供一种固体组合物和固体电解质的制造方法，通过较低温且较短时间的热处理，能够稳定地形成具有期望的特性的固体电解质。本发明的固体组合物用于形成具有结晶相的固体电解质，其特征在于，包含：氧化物、锂化合物和含氧酸化合物，该氧化物由在常温常压下与所述固体电解质的所述结晶相不同的结晶相构成。所述含氧酸化合物优选包含硝酸根离子、硫酸根离子中的至少一者作为含氧酸根阴离子。

技术领域

本发明涉及一种固体组合物和固体电解质的制造方法。

背景技术

作为使用固体电解质的二次电池，已知例如具备正极、负极和含有陶瓷的固体电解质的全固体锂二次电池，所述陶瓷包含锂、镧、锆和氧并具有石榴石型或石榴石类似型的结晶结构(例如，参照专利文献1)。

专利文献1中公开了如下固体电解质材料的制造方法：将包含Li成分、La成分及Zr成分的原料在超过1125℃且小于1230℃的温度下经过30小时以上50小时以下的热处理，得到包含Li、La、Zr和O并具有石榴石型或石榴石类似型的结晶结构的陶瓷。另外，专利文献1中公开了使用Li₂CO₃作为Li成分，使用La(OH)₃或La₂O₃作为La成分，使用ZrO₂作为Zr成分。另外，在专利文献1中，以上述方式得到的固体电解质的化学组成与石榴石型陶瓷Li₇La₃Zr₂O₁₂相比，在化学计量上Li相等或在其以下，以Li_7-xLa₃Zr₂O₁₂(0≤x≤1.0)给出。

专利文献1：日本特开2010-45019号公报

但是，若实施上述那样的高温及/或长时间的热处理，则Li会挥发，难以得到与设计一致的组成。其结果是，难以在得到的固体电解质中实现期望的特性特别是期望的锂离子传导率。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，能够作为以下的应用例来实现。

本发明的应用例所涉及的固体组合物其特征在于，用于形成具有结晶相的固体电解质，包含：氧化物、锂化合物和含氧酸化合物，所述氧化物由在常温常压下与所述固体电解质的所述结晶相不同的结晶相构成。

另外，在本发明的其他应用例所涉及的固体组合物中，所述含氧酸化合物包含硝酸根离子、硫酸根离子中的至少一者作为含氧酸根阴离子。

另外，在本发明的其他应用例所涉及的固体组合物中，当M为选自由Nb、Ta及Sb构成的组中的至少一种元素时，所述固体组合物包含Li、La、Zr和M，所述固体组合物中含有的Li、La、Zr和M的物质量的比为7-x：3：2-x：x，且满足0＜x＜2.0的关系。

另外，在本发明的其他应用例所涉及的固体组合物中，所述氧化物的结晶相为烧绿石型结晶，所述固体电解质的结晶相为立方晶石榴石型结晶。

另外，本发明的应用例所涉及的固体电解质的制造方法的特征在于，具有在700℃以上1000℃以下的温度下加热本发明所涉及的固体组合物的工序。

附图说明

图1是示意性地示出作为第一实施方式的二次电池的锂离子电池的构成的概略立体图。

图2是示意性地示出作为第二实施方式的二次电池的锂离子电池的构成的概略立体图。

图3是示意性地示出作为第二实施方式的二次电池的锂离子电池的结构的概略剖视图。

图4是示意性地示出作为第三实施方式的二次电池的锂离子电池的构成的概略立体图。

图5是示意性地示出作为第三实施方式的二次电池的锂离子电池的结构的概略剖视图。