[发明专利]锂离子导电体及其制造方法、全固态锂二次电池

权利要求书

1.一种锂离子导电体，其特征在于，作为构成元素含有锂Li、磷P、硼B和硫S，且具有Li₃PS₄的β结构的磷P的一部分被硼B取代的晶体结构。

2.如权利要求1所述的锂离子导电体，其特征在于，具有以Li_3+3/4xB_xP_1-3/4xS₄表示的组成，其中，0.2≤x≤1.0。

3.如权利要求1或2所述的锂离子导电体，其特征在于，所述Li₃PS₄的β结构是以锂Li为中心的六配位八面体彼此处于共有棱的位置的晶体结构。

4.如权利要求1～3中任一项所述的锂离子导电体，其特征在于，所述Li₃PS₄的β结构是以硼B或磷P为中心的多个四配位四面体的顶点的一半在单元晶格内朝向相反方向的晶体结构。

5.如权利要求1～4中任一项所述的锂离子导电体，其特征在于，所述Li₃PS₄的β结构是以硼B或磷P为中心的四配位四面体和以锂Li为中心的四配位四面体、以硼B或磷P为中心的四配位四面体和以锂Li为中心的六配位八面体、以及以锂Li为中心的四配位四面体和以锂Li为中心的六配位八面体处于共有棱的位置的晶体结构。

6.一种锂离子导电体，其特征在于，具有以Li_3+3/4xB_xP_1-3/4xS₄表示的组成，其中，0.155≤x≤1.300。

7.一种全固态锂二次电池，其特征在于，具有：

正极；

负极；以及

固体电解质，设置在所述正极与所述负极之间，并作为构成元素含有锂Li、磷P、硼B和硫S，且具有Li₃PS₄的β结构的磷P的一部分被硼B取代的晶体结构。

8.如权利要求7所述的全固态锂二次电池，其特征在于，所述固体电解质具有以Li_3+3/4xB_xP_1-3/4xS₄表示的组成，其中，0.2≤x≤1.0。

9.如权利要求7或8所述的全固态锂二次电池，其特征在于，所述Li₃PS₄的β结构是以锂Li为中心的六配位八面体彼此处于共有棱的位置的晶体结构。

10.如权利要求7～9中任一项所述的全固态锂二次电池，其特征在于，所述Li₃PS₄的β结构是以硼B或磷P为中心的多个四配位四面体的顶点的一半在单元晶格内朝向相反方向的晶体结构。

11.如权利要求7～10中任一项所述的全固态锂二次电池，其特征在于，所述Li₃PS₄的β结构是以硼B或磷P为中心的四配位四面体和以锂Li为中心的四配位四面体、以硼B或磷P为中心的四配位四面体和以锂Li为中心的六配位八面体、以及以锂Li为中心的四配位四面体和以锂Li为中心的六配位八面体处于共有棱的位置的晶体结构。

12.一种全固态锂二次电池，其特征在于，具有：

正极；

负极；以及

固体电解质，设置在所述正极与所述负极之间，并具有以Li_3+3/4xB_xP_1-3/4xS₄表示的组成，其中，0.155≤x≤1.300。

13.一种锂离子导电体的制造方法，其特征在于，

混合锂Li、磷P、硼B和硫S，并加热而使其熔融后进行冷却，从而形成烧成体，

将所述烧成体粉碎之后，再次在不发生熔融的温度下进行烧成，从而制造出具有Li₃PS₄的β结构的磷P的一部分被硼B取代的晶体结构的锂离子导电体。

14.一种锂离子导电体的制造方法，其特征在于，

混合锂Li、磷P、硼B和硫S，并加热而使其熔融后进行冷却，从而形成烧成体，

将所述烧成体粉碎之后，再次在不发生熔融的温度下进行烧成，从而制造出具有以Li_3+3/4xB_xP_1-3/4xS₄表示的组成的锂离子导电体，其中，0.155≤x≤1.300。