[发明专利]固体电解质

说明书

本申请提供具有离子传导性的硫化物固体电解质。硫化物固体电解质含有有机溶剂。硫化物固体电解质中所含的有机溶剂的量为0.95质量％以下。优选硫化物固体电解质中所含的有机溶剂的量为0.01质量％以上。优选硫化物固体电解质具有硫银锗矿型晶体结构。还提供包含上述的硫化物固体电解质和正极活性物质或负极活性物质的电极合剂、包含该电极合剂的固体电池。

技术领域

本发明涉及适合用于固体电池的硫化物固体电解质。

背景技术

近年来，作为在大量的液体系电池中使用的电解液的替代，固体电解质受到关注。使用了这样的固体电解质的固体电池与使用了可燃性的有机溶剂的液体系电池相比，安全性高，期待着实用化作为兼具更高能量密度的电池。

作为与固体电解质有关的现有技术，例如已知专利文献1中记载的现有技术。在该文献中记载了一种硫化物固体电解质的制造方法，其中在硫化锂和其他硫化物中加入了烃系有机溶剂的状态下进行机械研磨处理。在该文献中记载了：根据该制造方法，能得到在室温下也显示高锂离子传导性的硫化物固体电解质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-110920号公报

发明内容

于是，存在下述倾向：如果使用湿法制造硫化物固体电解质，则由于在硫化物固体电解质中残存的溶剂，变得容易产生硫化氢。因此，从抑制硫化氢的产生量的观点出发，要求极力地减少硫化物固体电解质中残存的溶剂。但是，要极力地减少在硫化物固体电解质中残存的溶剂，则硫化物固体电解质的干燥时间要延长。另外，特别是大量生产硫化物固体电解质时，制造的硫化物固体电解质的量增加，因此完全使硫化物固体电解质干燥是困难的。

因此，本发明的课题在于解决上述的课题，提供能够抑制硫化氢产生的硫化物固体电解质。

本发明人对于硫化物固体电解质中残存的有机溶剂的量进行了反复研究，结果获得如下的新的认识：如果有机溶剂的量为极其有限的规定的范围内，则能够有效地抑制硫化氢的产生量。本发明是基于这样的认识而完成的，提供具有离子传导性的硫化物固体电解质，其含有有机溶剂，上述有机溶剂的含量为0.95质量％以下。

另外，本发明提供包含上述硫化物固体电解质和正极活性物质或负极活性物质的电极合剂。另外，本发明提供包含上述硫化物固体电解质或者上述电极合剂的固体电池。

附图说明

图1为显示实施例和比较例中得到的硫化物固体电解质中所含的有机溶剂的量与硫化氢的产生量的关系的图示。

具体实施方式

以下基于本发明的优选实施方式对于本发明进行说明。本发明涉及硫化物固体电解质。本发明的硫化物固体电解质在固体的状态下具有锂离子传导性。本发明的硫化物固体电解质优选在室温、即25℃下具有2.0mS/cm以上的锂离子传导性，其中优选具有4.2mS/cm以上的锂离子传导性，特别优选具有5.0mS/cm以上的锂离子传导性，更优选为5.5mS/cm以上，尤其优选为6.0mS/cm以上的锂离子传导性。锂离子传导性能够使用后述的实施例中记载的方法来测定。

作为硫化物固体电解质，例如可列举出含有锂(Li)元素、磷(P)元素和硫(S)元素的固体电解质等。特别地，从锂离子传导性的提高的观点出发，优选使用含有锂(Li)元素、磷(P)元素、硫(S)元素和卤素元素的固体电解质。硫化物固体电解质可含有锂(Li)元素、磷(P)元素、硫(S)元素和卤素元素以外的其他元素。例如，能够将锂(Li)元素的一部分置换为其他碱金属元素，将磷(P)元素的一部分置换为其他的磷属元素，或者将硫元素的一部分置换为其他的硫属元素。