[发明专利]硫化物固体电解质和使用其的电极合剂、固体电解质层、固态电池

说明书

本发明的硫化物固体电解质含有如下化合物：所述化合物包含具有硫银锗矿型晶体结构的结晶相，且用Li_aPS_bX_c(X为至少一种卤族元素。a表示3.0以上且6.0以下的数。b表示3.5以上且4.8以下的数。c表示0.1以上且3.0以下的数)表示。将通过X射线光电子能谱法测定的由Li的1s的峰定量的锂量记作A_Li、将由P的2p的峰定量的磷量记作A_P、将由S的2p的峰定量的硫量记作A_S、将由卤素的峰定量的卤素量记作A_X时，A_Li/(A_Li+A_P+A_S+A_X)相对于比表面积(m²g^‑1)的值为3.40(m^‑2g)以上。

技术领域

本发明涉及硫化物固体电解质和使用其的电极合剂、固体电解质层、固态电池。

背景技术

近年来，作为在多种液系电池中使用的电解液的替代品，固体电解质备受关注。期待使用了这种固体电解质的固态电池作为与使用了可燃性有机溶剂的液系电池相比安全性高且兼具高能量密度的电池而进行实用化。

作为与固体电解质有关的现有技术，例如已知专利文献1中记载的技术等。该文献记载了一种硫化物固体电解质，其中，包含锂、磷、硫和卤素且具有硫银锗矿型晶体结构的化合物的表面被包含锂、磷和硫且具有非硫银锗矿型晶体结构的化合物所覆盖。该文献中，通过控制硫化物固体电解质的表面来抑制自固体电解质产生硫化氢，或者确保固体电解质的锂离子传导性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：US2019/312304A1

发明内容

但是，专利文献1记载的技术主要以抑制硫化氢产生作为解决课题，关于锂离子电导率，要求进一步的提高。因此，本发明的课题在于，提供锂离子电导率高的固体电解质。

本发明提供一种硫化物固体电解质，其含有如下化合物：所述化合物包含具有硫银锗矿型晶体结构的结晶相，且用Li_aPS_bX_c(X为至少一种卤族元素。a表示3.0以上且6.0以下的数。b表示3.5以上且4.8以下的数。c表示0.1以上且3.0以下的数)表示，

将通过X射线光电子能谱法(XPS)测定的由Li的1s的峰定量的锂量(原子％)记作A_Li、将由P的2p的峰定量的磷量(原子％)记作A_P、将由S的2p的峰定量的硫量(原子％)记作A_S、将由卤素的峰定量的卤素量(原子％)记作A_X时，A_Li/(A_Li+A_P+A_S+A_X)相对于比表面积(m²g^-1)的值为3.40(m^-2g)以上。

具体实施方式

以下，根据其优选实施方式来说明本发明。本发明的硫化物固体电解质(以下也简称为“固体电解质”)包含Li_aPS_bX_c(X为至少一种卤族元素。a表示3.0以上且6.0以下的数。b表示3.5以上且4.8以下的数。c表示0.1以上且3.0以下的数。)所示的化合物。该化合物在室温(25℃)下为固体且具有锂离子传导性。以下的说明中，为了方便，也将该化合物称为“化合物A”。