[发明专利]离子传导性粉末、离子传导性成型体和蓄电设备

说明书

充分改善对离子传导性粉末进行加压成型而得到的成型体的锂离子传导性。离子传导性粉末包含具有至少含有Li、Zr、La和O的石榴石型结构或石榴石型类似结构的离子传导体即锂离子传导性固体电解质。该离子传导性粉末中，基于通过TPD‑MS(程序升温脱附质谱)在500℃以上检测的CO₂量算出的、每1g锂离子传导性固体电解质的Li₂CO₃的含量低于3mg。

技术领域

由本说明书公开的技术涉及离子传导性粉末。

背景技术

近年来，随着个人电脑、移动电话等电子设备的普及、电动汽车的普及、太阳能、风力等自然能量的利用扩大等，高性能的蓄电设备的需求提高。其中，期待电池元件全部由固体构成的全固体锂离子二次电池(以下，称为“全固体电池”)的运用。全固体电池与使用有机溶剂中溶解有锂盐的有机电解液的现有型的锂离子二次电池相比，无有机电解液的泄漏、着火等的担心，因此，是安全的，另外，可以简化外壳，因此，可以改善每单位质量或单位体积的能量密度。

构成全固体电池的固体电解质层、电极中包含锂离子传导性的固体电解质。作为该固体电解质，例如使用有具有至少含有Li、Zr、La和O的石榴石型结构或石榴石型类似结构的离子传导体。以往已知的是，在这样的固体电解质的烧结体的表面附近，固体电解质与大气中的水分和二氧化碳发生反应，从而形成锂离子传导性非常低的碳酸锂(Li₂CO₃)的层，另外已知有如下技术：通过对固体电解质的烧结体的表面进行研磨，从而减薄碳酸锂的层、或改善固体电解质层等的锂离子传导性(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-199539号公报

发明内容

发明要解决的问题

本申请发明人为了电池的大型化、制造工序的简化等，深入研究了，通过对包含锂离子传导性固体电解质的离子传导性粉末进行加压成型从而制作固体电解质层等，而不是通过进行烧结、蒸镀制作固体电解质层等。对离子传导性粉末进行了加压成型的成型体(压粉体)中，减少锂离子传导性非常低的碳酸锂的量也是重要的，但如上述现有技术那样，存在仅考虑存在于成型体的表面的碳酸锂，无法充分改善锂离子传导性的课题。

需要说明的是，这样的课题不限定于全固体锂离子二次电池的固体电解质层、电极中使用的离子传导性粉末、其成型体，为包含锂离子传导性固体电解质的离子传导性粉末和其成型体中共通的课题。

本说明书中，公开了能解决上述课题的技术。

用于解决问题的方案

本说明书中公开的技术例如可以以以下的方式实现。

(1)本说明书中公开的离子传导性粉末包含具有至少含有Li、Zr、La和O的石榴石型结构或石榴石型类似结构的离子传导体即锂离子传导性固体电解质，基于通过TPD-MS(程序升温脱附质谱)在500℃以上检测的CO₂量算出的、每1g前述锂离子传导性固体电解质的Li₂CO₃的含量低于3mg。本申请发明人反复深入研究，结果新发现了：以离子传导性粉末的水平使每1g锂离子传导性固体电解质的碳酸锂的含量低于3mg，从而可以充分改善对离子传导性粉末进行加压成型而得到的成型体(压粉体)的锂离子传导性。另外，以离子传导性粉末的水平，难以以XRD、SEM特定碳酸锂的含量，但利用TPD-MS，可以特定离子传导性粉末的水平下的碳酸锂的含量。