[发明专利]硫化物固体电解质材料、电池和硫化物固体电解质材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐还原性良好的硫化物固体材料。

背景技术

随着近年来个人电脑、摄像机和手机等的信息关联设备和通信设备等的快速普及，作为其电源而被利用的电池的开发正受到重视。另外，在汽车产业界等中，也正在推进电动汽车用或混合动力汽车用的高输出且高容量的电池的开发。当前，在各种电池中，从能量密度高的观点考虑，锂电池正受到关注。

当前市售的锂电池由于使用包含可燃性的有机溶剂的电解液，因此需要安装抑制短路时的温度上升的安全装置以及在用于防止短路的结构和材料方面进行改善。与此相对，将电解液变为固体电解质层而使电池全固体化的锂电池由于在电池内不使用可燃性的有机溶剂，因此可认为实现了安全装置的简化，制造成本和生产率优异。

作为用于全固体锂电池的固体电解质材料，已知的有硫化物固体电解质材料。例如，在专利文献1中，公开了一种具有Li_(4-x)Ge_(1-x)P_xS₄的组成的Li离子传导体(硫化物固体电解质材料)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011/118801号

发明内容

发明所要解决的课题

例如，专利文献1所记载的LiGePS系的硫化物固体电解质材料存在耐还原性低这样的问题。本发明是鉴于上述问题点而完成的，主要目的在于提供一种耐还原性良好的硫化物固体电解质材料。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，在本发明中，提供一种硫化物固体电解质材料，其含有Li元素、Me元素(Me是选自Sb、Si、Ge、Sn、B、Al、Ga、In、Ti、Zr、V、Nb中的至少一种)、P元素和S元素，其特征在于，具有：第一结构部，其由含有上述Li元素、上述Me元素、上述P元素和上述S元素的第一离子传导体构成，和第二结构部，其由含有上述Li元素、上述Me元素、上述P元素和上述S元素的第二离子传导体构成，以覆盖多个上述第一结构部的方式形成上述第二结构部，上述第一离子传导体在使用了CuKα射线的X射线衍射测定中的2θ＝29.58°±0.50°的位置具有峰，进一步在使用了CuKα射线的X射线衍射测定中的2θ＝27.33°±0.50°的位置不具有峰，或者在上述2θ＝27.33°±0.50°的位置具有峰的情况下，在将上述2θ＝29.58°±0.50°的峰的衍射强度设为I_A、将上述2θ＝27.33°±0.50°的峰的衍射强度设为I_B时，I_B/I_A的值小于0.50，在上述第二结构部中，上述Me元素相对于上述P元素的重量比γ小于0.72。

根据本发明，由于以覆盖第一结构部的方式形成第二结构部，并且第二结构部中的重量比γ小，因此能够制成耐还原性良好的硫化物固体电解质材料。

另外，在本发明中，提供一种硫化物固体电解质材料，其含有Li元素、Me元素(Me是选自Sb、Si、Ge、Sn、B、Al、Ga、In、Ti、Zr、V、Nb中的至少一种)、P元素和S元素，其特征在于，具有：第一结构部，其由含有上述Li元素、上述Me元素、上述P元素和上述S元素的第一离子传导体构成，和第二结构部，其由含有上述Li元素、上述Me元素、上述P元素和上述S元素的第二离子传导体构成，以覆盖多个上述第一结构部的方式形成上述第二结构部，上述第一离子传导体在使用了CuKα射线的X射线衍射测定中的2θ＝29.58°±0.50°的位置具有峰，进一步在使用了CuKα射线的X射线衍射测定中的2θ＝27.33°±0.50°的位置不具有峰，或者在上述2θ＝27.33°±0.50°的位置具有峰的情况下，在将上述2θ＝29.58°±0.50°的峰的衍射强度设为I_A、将上述2θ＝27.33°±0.50°的峰的衍射强度设为I_B时，I_B/I_A的值小于0.50，上述第二结构部中的上述Me元素的含量小于上述第一结构部中的上述Me元素的含量。

根据本发明，由于以覆盖第一结构部的方式形成第二结构部，并且第二结构部中的Me元素的含量小于第一结构部中的上述Me元素的含量，因此能够制成耐还原性良好的硫化物固体电解质材料。