[发明专利]固体电解质材料和氟化物离子电池

说明书

本发明涉及固体电解质材料和氟化物离子电池。本公开的主要目的在于提供一种氟化物离子传导性高的固体电解质材料。在本公开中，通过提供一种固体电解质材料来解决上述课题，该固体电解质材料是用于氟化物离子电池的固体电解质材料，其具有Bi_xM_1‑xF_2+x(0.4≤x≤0.9，M为选自Sn、Ca、Sr、Ba和Pb的至少一种)的组成，具有氟铈镧矿型结构的结晶相。

技术领域

本公开涉及氟化物离子传导性高的固体电解质材料。

背景技术

作为高电压且高能量密度的电池，已知有例如Li离子电池。Li离子电池是利用了Li离子与正极活性物质的反应以及Li离子与负极活性物质的反应的阳离子基的电池。另一方面，作为阴离子基的电池，已知有利用了氟化物离子的反应的氟化物离子电池。

用于氟化物离子电池的固体电解质材料是已知的。例如，在非专利文献1中，公开了具有氟铈镧矿型结构的La_1-yBa_yF_3-y(0≤y≤0.15)具有氟化物离子传导性。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Carine Rongeat et al.,“Solid Electrolytes for FluorideIon Batteries:Ionic Conductivity in Polycrystalline Tysonite-Type Fluorides”,ACS Appl.Mater.Interfaces 2014,6,2103-2110

发明内容

发明所要解决的课题

从氟化物离子电池的性能提高的观点考虑，需要氟化物离子传导性高的固体电解质材料。本公开是鉴于上述实际情况而完成的，主要目的在于，提供一种氟化物离子传导性高的固体电解质材料。

用于解决课题的手段

为了达成上述课题，在本公开中，提供一种固体电解质材料，其是用于氟化物离子电池的固体电解质材料，其具有Bi_xM_1-xF_2+x(0.4≤x≤0.9，M为选自Sn、Ca、Sr、Ba和Pb的至少一种)的组成，具有氟铈镧矿型结构的结晶相。

根据本公开，由于具有特定的组成和结晶相，因此可制得氟化物离子传导性高的固体电解质材料。

在上述公开中，优选所述x满足0.6≤x≤0.9。这是因为可容易以单相得到氟铈镧矿型结构的结晶相，可进一步提高氟化物离子传导性。

另外，在本公开中，提供一种氟化物离子电池，其是具有正极层、负极层以及形成于所述正极层和所述负极层之间的固体电解质层的氟化物离子电池，其中，所述正极层、所述负极层和所述固体电解质层的至少一者含有上述的固体电解质材料。

根据本公开，由于正极层、负极层和固体电解质层的至少一者含有上述的固体电解质材料，因此可制得例如高输出的氟化物离子电池。

发明效果

本公开的固体电解质材料取得氟化物离子传导性高这样的效果。

附图说明

图1是示出本公开的氟化物离子电池的一例的概要截面图。

图2是对于实施例1、2、4～6和比较例1、2中得到的固体电解质材料的XRD测定的结果。

图3是对于实施例1～6和比较例1、2中得到的固体电解质材料的氟化物离子传导率测定的结果，示出室温下的氟化物离子传导率。