[发明专利]硫化物固体电解质材料和使用该材料的电池

说明书

本公开提供硫化物固体电解质材料和使用该材料的电池。硫化物固体电解质材料具备硫化物层和配置在硫化物层之上的氧化物层。硫化物层含有锂、磷、卤素和硫。氧化物层含有锂、磷、卤素和含氧的氧化物。在硫化物固体电解质材料的³¹P‑NMR谱图中，在化学位移为87.6ppm以上且88.4ppm以下的范围内定义的第1峰成分的强度，是在所述化学位移为83.6ppm以上且84.4ppm以下的范围内定义的第2峰成分的强度的0.42倍以下。

技术领域

本公开涉及硫化物固体电解质材料和使用该材料的电池。

背景技术

锂二次电池具备正极、负极和配置在它们之间的电解质层。电解质层中包含非水电解液或固体电解质。广泛使用的电解液为可燃性，因此使用电解液的锂二次电池需要用于确保安全性的系统。由于固体电解质为不可燃性，因此能够简化上述系统。使用固体电解质的电池被称为全固体电池。

固体电解质大致分为有机固体电解质和无机固体电解质。前者也被称为高分子固体电解质。由于室温下的有机固体电解质的离子传导率为10^-6S/cm左右，因此使用有机固体电解质的全固体电池难以在室温下工作。后者有氧化物固体电解质和硫化物固体电解质。

专利文献1公开了具有立方晶系Argyrodite型晶体结构的锂离子电池用硫化物固体电解质化合物。专利文献2公开了表面具有自氧化而成的氧化物层的硫化物固体电解质粒子。

在先技术文献

专利文献1：国际公开第2016/104702号

专利文献2：日本特开2012-94445号公报

发明内容

发明要解决的课题

硫化物固体电解质存在容易生成有害的硫化氢这一课题。本公开提供一种硫化氢的生成量少的硫化物固体电解质材料。

用于解决课题的手段

本公开的一个技术方案涉及的硫化物固体电解质材料，具备包含硫化物的硫化物层、和配置在所述硫化物层之上的包含氧化物的氧化物层，所述硫化物含有锂、磷、卤素和硫，所述氧化物含有所述锂、所述磷、所述卤素和氧。在所述硫化物固体电解质材料的³¹P-NMR谱图中，在化学位移为87.6ppm以上且88.4ppm以下的范围内定义的第1峰成分的强度，是在所述化学位移为83.6ppm以上且84.4ppm以下的范围内定义的第2峰成分的强度的0.42倍以下。

发明的效果

根据本公开，能够提供硫化氢的生成量少的硫化物固体电解质材料。

附图说明

图1是实施方式1涉及的硫化物固体电解质材料的概略剖视图。

图2是实施方式2涉及的电池的概略剖视图。

图3是变形例涉及的电解质层的概略剖视图。

图4是表示实施例1、比较例1和比较例4的硫化物固体电解质材料的³¹P-NMR测定的结果的图。

图5是表示实施例1的硫化物固体电解质材料的XPS测定的结果的图。

图6是表示实施例1、比较例1、比较例2和比较例4的硫化物固体电解质材料的³¹P-NMR测定的结果的图。

附图标记说明

10 硫化物固体电解质材料

11 氧化物层

12 硫化物层

20 电池

21 正极