[发明专利]包含LiCB9

说明书

根据本发明的一个方式，提供一种包含LiCB₉H₁₀和LiCB₁₁H₁₂的离子导体的制造方法，该方法包括将LiCB₉H₁₀和LiCB₁₁H₁₂以LiCB₉H₁₀/LiCB₁₁H₁₂＝1.1～20的摩尔比混合的工序。根据本发明的另一方式，提供一种包含锂(Li)、碳(C)、硼(B)和氢(H)的离子导体，其在25℃下进行X射线衍射测定时，至少在2θ＝14.9±0.3deg、16.4±0.3deg、17.1±0.5deg具有X射线衍射峰，根据A＝(16.4±0.3deg的X射线衍射强度)－(20deg的X射线衍射强度)、B＝(17.1±0.5deg的X射线衍射强度)－(20deg的X射线衍射强度)算出的强度比(B/A)为1.0～20。

技术领域

本发明涉及包含LiCB₉H₁₀的高温相的离子导体及其制造方法、和包含该离子导体的全固体电池用固体电解质。

背景技术

近年来，在移动信息终端、移动电子设备、电动汽车、混合动力电动汽车和固定式蓄电系统等用途中，锂离子二次电池的需求增加。但是，目前的锂离子二次电池使用可燃性的有机溶剂作为电解液，需要坚固的外包装以防止有机溶剂泄漏。并且，在便携式电脑等中，需要采用能够防备万一电解液泄漏时的风险的构造等，也出现了对设备的构造的限制。

此外，其用途拓展至汽车、飞机等移动体，对于固定式锂离子二次电池需要大容量。在这样的状况下，有比以往更加重视安全性的趋势，致力于开发不使用有机溶剂等有害物质的全固体锂离子二次电池。

例如，作为全固体锂离子二次电池中的固体电解质，正在研究使用氧化物、磷酸化合物、有机高分子、硫化物、配位氢化物等。

全固体电池大类分为薄膜型和块型(bulk-type)。关于薄膜型，虽然通过利用气相成膜能够理想地形成界面接合，但电极层薄至数μm，电极面积也小，每1单元能够储存的能量小，成本也变高。因此，不适合作为需要储存大量能量的大型蓄电装置和用于电动汽车的电池。另一方面，块型的电极层的厚度能够设为数十μm～100μm，能够制作具有高能量密度的全固体电池。

在固体电解质中，硫化物和配位氢化物有离子电导率高、由于比较柔软所以容易形成固体－固体间的界面的特征，正在研究在块型全固体电池中的应用(专利文献1和2)。

但是，现有的硫化物固体电解质具有与水反应的性质，硫化物产生硫化氢，从而存在与水分反应后离子电导率降低的技术问题。另一方面，配位氢化物固体电解质与硫化物固体电解质相比，有离子电导率稍低的倾向，期望提高离子电导率。

专利文献3中，记载了被称为碳硼烷系的固体电解质，但没有记载离子电导率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利6246816

专利文献2：WO2017－126416

专利文献3：US2016/0372786A1

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供离子传导性等各种特性优异的离子导体及其制造方法、以及包含该离子导体的全固体电池用固体电解质。

用于解决技术问题的技术方案