[发明专利]硫化物固体电解质的制造方法

说明书

本发明涉及硫化物固体电解质的制造方法。提供低成本且硫降低效果大的硫化物固体电解质的制造方法。硫化物固体电解质的制造方法，其具有将硫化物固体电解质材料在单质硫的熔点以上的温度下一边振动一边进行热处理的振动热处理工序。

技术领域

本申请公开硫化物固体电解质的制造方法。

背景技术

具有使用了难燃性固体电解质的固体电解质层的金属离子二次电池(例如锂离子二次电池等。以下有时称作“全固体电池”)具有容易简化用于确保安全性的系统等的优点。

作为在全固体电池中使用的固体电解质，已知有Li离子传导性高的硫化物固体电解质。作为硫化物固体电解质，例如已知有Li₂S-P₂S₅系电解质、在该Li₂S-P₂S₅系电解质中添加了LiBr和LiI的Li₂S-P₂S₅-LiBr-LiI系电解质、以及将它们玻璃陶瓷化了的Li₂S-P₂S₅系玻璃陶瓷、Li₂S-P₂S₅-LiBr-LiI系玻璃陶瓷等。

对于硫化物固体电解，存在单质硫(以下，有时简称为“单质S”)容易以杂质形式混入这样的问题。认为单质S混入硫化物固体电解质的主要原因为以下的(1)～(4)那样。

(1)作为硫化物固体电解质的原料使用的硫化物在保存时劣化，一部分变成杂质(例如P₂S₅变成P₄S₉、P₄S₇)，但该杂质具有S量向少的一侧偏离的组成，因此作为副产物生成单质S。

(2)当由于(1)，单质S被内包于原料时，变得不能与其它种类的原料接触，因此反应性变低，在电解质合成后残留量也变多。

(3)在硫化物固体电解质的合成中产生单质S。

(4)在用于将硫化物固体电解质玻璃陶瓷化的热处理工序中，产生S-S键，产生单质S。

因此，作为降低存在于硫化物固体电解质中的单质硫成分的技术，例如在专利文献1中公开了通过使从至少选自P₂S₃、P₂S₅、SiS₂、GeS₂、B₂S₃和Al₂S₃的一种以上的硫化物以及Li₂S合成的硫化物系固体电解质中的单质硫成分为1重量％以下，防止了电池的容量和输出降低；作为单质硫除去方法，公开了用有机溶剂洗净原料或由原料制作的硫化物系固体电解质。

在专利文献2中，作为LGPS结构的离子传导性材料的制造方法，公开了通过机械研磨使结晶质的离子传导性材料的结晶性降低，对结晶性降低了的离子传导性材料进行加热；作为机械研磨，公开了振动磨。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-093995号公报

专利文献2：日本特许第5527673号公报

发明内容

发明所要解决的课题