[发明专利]固体电解质材料和电池

说明书

一种固体电解质材料，由下述组成式(1)表示，Li_6‑3dY_dX₆式(1)其中，X是选自Cl、Br和I中的两种以上元素，满足0＜d＜2。

技术领域

本公开涉及固体电解质材料和电池。

背景技术

专利文献1公开了一种使用硫化物固体电解质的全固体电池。

专利文献2公开了一种使用含铟的卤化物作为固体电解质的全固体电池。

非专利文献1公开了Li₃YBr₆。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2005-353309号公报

专利文献2：日本特开2006-244734号公报

非专利文献

非专利文献1：Z.anorg.allg.Chem.623(1997)1352.

发明内容

现有技术中，期望实现具有高的锂离子电导率的固体电解质材料。

本公开的一技术方案中的固体电解质材料，由下述组成式(1)表示，

Li_6-3dY_dX₆ 式(1)

其中，X是选自Cl、Br和I中的两种以上元素，满足0＜d＜2。

根据本公开，能够实现具有高的锂离子电导率的固体电解质材料。

附图说明

图1是表示实施方式2中的电池的大致结构的截面图。

图2是表示离子电导率的评价方法的示意图。

图3是表示固体电解质的离子电导率的温度依赖性的图表。

图4是表示初期放电特性的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。

(实施方式1)

实施方式1中的固体电解质材料，是由下述组成式(1)表示的固体电解质材料。

Li_6-3dY_dX₆···式(1)

其中，X是选自Cl、Br和I中的两种以上元素。

并且，满足0＜d＜2。

实施方式1记载的固体电解质材料的晶体结构，以LiX(X是选自Cl、Br和I中的两种以上元素)为母结构。通过掺杂具有与所述母结构的锂阳离子(Li⁺)不同的价数的钇阳离子(Y³⁺)以满足晶体整体的电中性，在晶体结构内产生空孔。Li粒子能够经由产生的空孔向晶体内传导。晶体结构的对称性会由于晶体结构内的Li、Y、空孔的几何元素排列或阴离子的离子半径与阳离子的离子半径之间的平衡而从母结构变化。空孔的数量根据d的值而变化。例如在d＝1时，平均相对于3个Li离子存在2个空孔。

根据以上技术构成，能够实现具有高的Li离子电导率的卤化物固体电解质材料。另外，能够实现在电池的预想工作温度区域(例如-30℃～80℃的范围)中结构稳定的固体电解质材料。即、实施方式1的固体电解质材料不是相变温度存在于电池的工作温度区域中的技术构成(例如专利文献2的技术构成)。由此，即使在具有温度变化的环境中，也不会在电池的工作温度区域中发生相变，能够稳定维持高的离子电导率。