[发明专利]硫化物固体电解质的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及硫化物固体电解质的制造方法，特别地，涉及使用包含LiI的原料制造的硫化物固体电解质的制造方法。

背景技术

锂离子二次电池与以往的二次电池相比能量密度高，能够以高电压进行工作。因此，作为易于实现小型轻量化的二次电池在移动电话等信息设备中使用，近年来，作为电动汽车用或混合动力汽车用等大型动力用途的需求也正在高涨。

锂离子二次电池具有正极层和负极层以及配置于它们之间的电解质层，作为用于电解质层的电解质，例如已知非水系的液体状、固体状的物质等。使用液体状的电解质(以下称作“电解液”)的情况下，电解液易于向正极层、负极层的内部渗透。因此，易于形成正极层或负极层所含有的活性物质与电解液的界面，易于使性能提高。但是，广泛使用的电解液是可燃性的，因此需要搭载用于确保安全性的系统。另一方面，使用阻燃性的固体状的电解质(以下称作“固体电解质”)时，则能够简化上述系统。因此，具备含有固体电解质的层(以下称作“固体电解质层”)的形式的锂离子二次电池(以下有时称作“全固体电池”)的开发正在进行。

作为与这样的全固体电池中可使用的固体电解质有关的技术，例如在专利文献1中，公开了利用机械研磨法制造Li₂S-P₂S₅系晶化玻璃(锂离子传导性硫化物系晶化玻璃)的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2005-228570号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在作为具有离子传导性的硫化物固体电解质的Li₂S-P₂S₅系电解质中添加了LiI的Li₂S-P₂S₅-LiI电解质，可显现高的离子传导性能。该Li₂S-P₂S₅-LiI电解质可使用专利文献1所公开的机械研磨法来制造。然而，在通过专利文献1所公开的技术制造Li₂S-P₂S₅-LiI电解质的情况下，存在易于制造离子传导性能降低的Li₂S-P₂S₅-LiI电解质的问题。

因此，本发明的课题在于提供可使用包含LiI的原料制造提高了离子传导性能的硫化物固体电解质的硫化物固体电解质的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人经过锐意研究的结果发现，在将使用包含LiI的原料制造以通式(100-x)(0.75Li₂S·0.25P₂S₅)·xLiI(x为0＜x＜100)为主体的硫化物固体电解质时的合成硫化物玻璃的容器内的反应场温度设为y[℃]时，如果y达到规定温度以上，则特定的结晶相(Li₃PS₄-LiI结晶相、Li₃PS₄结晶相。以下相同。)出现，具有该特定的结晶相的硫化物固体电解质的离子传导性能易于降低。进一步地，本发明人发现，通过以上述x和y满足规定的条件式的方式控制合成硫化物玻璃时的容器内的反应场温度y，可防止上述特定的结晶相的出现，其结果，可制造提高了离子传导性能的硫化物固体电解质。而且，本发明人发现，通过以上述x和y满足规定的条件式的方式控制合成硫化物玻璃时的容器内的反应场温度y，一方面防止上述特定的结晶相的出现，一方面易于提高离子传导性能得到提高的硫化物固体电解质的生产率。本发明是基于这些发现而完成的。

为了解决上述课题，本发明采用了以下手段。即，

本发明是硫化物固体电解质的制造方法，其具有：投入工序：将用于制造以通式(100-x)(0.75Li₂S·0.25P₂S₅)·xLiI(其中x为0<x<100。以下相同。)为主体的硫化物固体电解质的原料投入容器；和非晶化工序：在该投入工序后，将上述原料非晶化；其中，以上述通式中包含的x以及非晶化工序中的容器内的反应场温度y[℃]满足下述式(1)的方式控制上述容器内的反应场温度，

y＜－2.00x+1.79×10²     ……式(1)