CN104064774A - 固体锂离子导体以及电化学元件 - Google Patents

固体锂离子导体以及电化学元件 Download PDF

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Abstract

为了实现更加高的性能的全固体锂离子二次电池而要获得兼备有高离子导电性和低电子导电性的固体锂离子导体。本发明的固体锂离子导体的特征在于含有Li、P以及S、和选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Zn、Cd以及Hg当中至少一种金属元素。

Description

固体锂离子导体以及电化学元件
技术领域
本发明涉及固体锂离子导体以及电化学元件。
背景技术
锂离子二次电池因为每单位体积或重量的容量大所以被广泛用于便携式机器等，并且面向电动汽车等更大容量用途的研究开发正在积极地往前发展着。
锂离子二次电池是由作为主要构件的正极、负极、被配置于正极与负极之间的液状电解质所构成。一直以来，正极以及负极是使用含有各个电极活性物质、粘结剂以及导电助剂的电极形成用的涂布液（例如浆料状或者膏体状的涂布液）来进行形成的。
液状电解质因为是使用了可燃性的有机溶剂，所以为了防止漏液的构造对策就成为了必要。该锂离子二次电池越是被大型化以及大容量化，则越要增加用于防止漏液的构造对策的必要性。
替代液状电解质而使用非燃性或者难燃性固体锂离子导体的全固体锂离子二次电池因为不使用可燃性有机溶剂，所以具有能够根本上解决现有锂离子二次电池漏液问题的可能性，由此而全力以赴地推进着这项研究。
另外，为了提高锂离子二次电池的容量而近年来一直进行着对相对于锂金属持有5V以上电位的材料的开发。然而，因为液状电解质的电位窗狭窄，所以在电池工作时电解质发生分解的问题被指出。。相对于此，在使用了固体锂离子导体的情况下具有宽广的电位窗并且电解质分解被抑制，因而获得了所谓能够取得高容量电池的优点。
作为像这样的固体锂离子导体有专利文献公开了能够显示出含有锂（Li）和磷（P）以及硫（S）元素的高离子导电性的固体锂离子导体（参照专利文献1）。但是，为了取得更高性能的锂离子二次电池而寄希望于具有更高的离子导电性即高离子导电率的固体锂离子导体。
专利文献2以及专利文献3公开了金属元素添加的探讨案例，但是在专利文献2中因为将使材料持有电子传导性作为目的，所以电子传导性非常高，另外在专利文献3中也因为固体锂离子导体的电子传导性依然较高，所以都没有公开高离子导电性和低电子导电性两者兼备的优异的固体锂离子导体。
另外，在专利文献4中公开有在锂和磷以及硫之上进一步添加半金属元素锗或者锑的探讨案例，并且可以看到有抑制由于暴露于大气而引起的硫化氢产生量的效果。但是，没有记载离子导电性被改善的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利国际公开第07/066539号
专利文献2：日本专利申请公开2001-6674号公报
专利文献3：日本专利申请公开2011-124081号公报
专利文献4：日本专利申请公开2011-129407号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的目的是在于能够获得一种兼备高离子导电性和低电子导电性的固体锂离子导体以及使用该固体锂离子导体的电化学元件。
解决技术问题的手段
为了完成以上所述目的，本发明所涉及的固体锂离子导体的特征为含有锂（Li）、磷（P）、硫磺（S），并进一步含有选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Zn、Cd以及Hg中的至少一种金属元素。
固体锂离子导体为了获得高性能的全固体锂离子二次电池而要求高离子导电性，但优选电子导电性为极小。这就是固体锂离子导体如果持有电子导电性的话，则全固体锂离子二次电池的自身放电不停并且变得不能够保持充电状态的原因所在。
因此，作为锂离子导电性的固体锂离子导体的构成元素如果除去Li的话，则至今为止主要是进行了对非金属元素或者半金属元素的探讨。
虽然担忧由于对固体锂离子导体添加金属元素而引起的电子导电性的增加，但是本发明人发现与预期相反通过添加特定的金属元素从而只有离子导电性会提高并且电子导电性的增加被抑制了，因而完成了本发明。
再有，本发明所涉及的固体锂离子导体优选包含晶相。由此，就能够获得更高的离子导电率。
另外，本发明所涉及的固体锂离子导体其金属元素优选为3价或者4价。由此，就能够获得更高的离子导电率。
再有，本发明所涉及的固体锂离子导体优选含有0.55～4.31摩尔%的金属元素。由此，就能够获得更高的离子导电率。
再有，本发明所涉及的固体锂离子导体，Li相对于P的摩尔比优选为2.1～4.6。由此，就能够获得更高的离子导电率。
再有，本发明所涉及的电化学元件的特征为含有以上所述的固体锂离子导体。
发明效果
根据本发明就能够获得具有高离子导电性和低电子导电性的固体锂离子导体。
附图说明
图1是由实施例10获得的固体锂离子导体的凭借透射型电子显微镜的Z-衬度像（Z-contrast image）。
图2是图1的Point01上的电子束衍射图象。
图3是图1的Point02上的电子束衍射图象。
图4是图1的Point03上的电子束衍射图象。
图5是图1的Point04上的电子束衍射图象。
图6是图1的Point05上的电子束衍射图象。
具体实施方式
以下是就本发明的优选实施方式进行说明。还有，本发明并不限定于以下所述的实施方式。另外，在以下所述的构成要素中包括本领域技术人员容易设想的特征以及实质上相同的特征。再有，以下所述的构成要素能够作适当的组合。
本实施方式的固体锂离子导体的特征为含有锂（Li）、磷（P）、硫磺（S），并进一步含有选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Zn、Cd以及Hg中的至少一种金属元素。
通过添加金属元素从而提高离子导电性的理由虽然还不明了，但是可以考虑为以下所述情况等，即通过用金属元素来置换Li-P-S结晶的P并通过晶格时而歪斜时而变大，从而Li离子的扩散就变得容易了，另外通过S配位于在非晶质部分进行添加的金属元素从而提高密度。
通过添加金属元素从而不会提高电子导电性的理由也还不明了，但是可以预测为以下所述情况，即，由上述金属元素来置换Li-P-S结晶的P的结晶构造或者金属元素被添加的非晶质部分的构造，有效地阻碍了被认为带来电子导电性的金属元素之间的价电子跳跃。
尤其优选金属元素为3价以及4价。作为3价以及4价的金属元素可以列举Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Re、Ru、Os、Rh、Ir以及Pt。
另外，金属元素摩尔百分比浓度优选为固体锂离子导体材料全体的0.55～4.31摩尔%。如果是在该范围内的话，则能够提高锂离子导电性。
再有，Li相对于P的摩尔比优选为2.1～4.6。通过这样调整就能够获得更高的离子导电率。
固体锂离子导体是一种没有晶相的非晶质材料、具有晶相的晶质材料、非晶质材料与晶质材料的混合物，其中尤其优选晶质材料、或者非晶质材料与晶质材料的混合物。非晶质材料与晶质材料的混合物能够通过对非晶质材料实施热处理并生成晶相来取得。
对于非晶质材料的制作来说可以使用机械研磨法以及熔淬法，尤其优选简便的机械研磨法。如果根据机械研磨法，则在室温条件下完成玻璃制作是可能的，并且装置的简略化以及制作过程成本的降低成为可能。熔淬法是通过将原料混合后调整成熔融状态并进行急剧冷却来实现的。熔融温度优选为600℃～1000℃左右。
非晶质与晶质的混合物是通过对由机械研磨（mechanical milling）法或者熔淬法获得的非晶质材料实行热处理来取得的，并且有获得比非晶质材料更高的离子导电率的倾向。热处理温度优选为例如200℃～400℃之间的温度。
对于晶质材料的制作来说是使用例如固相反应法，反应温度优选为400℃～700℃左右。
本发明的固体锂离子导体能够将所含有的各元素单质或者各元素的化合物作为起始原料来进行制作。尤其优选使用各元素的硫化物，即优选使用硫化锂、硫化磷、各金属元素的硫化物。
本发明的固体锂离子导体可以含有Li、P、各金属元素以外的阳离子（cation）。其浓度优选为小于5wt%，如果是5wt%以上的话则会有锂离子导电率发生降低的倾向。对于浓度的测定来说可以使用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES：Inductively Coupled Plasma OpticalEmission Spectrometer）或者X射线荧光光谱分析（XRF：X RayFluorescence）仪等。
本发明的固体锂离子导体可以含有S以外的阴离子，具体来说可以含有氧。其浓度优选为小于10wt%，如果是在10wt%以上的话，则会有离子导电率发生降低的倾向。对于氧浓度的测定来说可以使用具备氧氮分析装置或者能量分散型X射线分析装置的扫描式电子显微镜（SEM-EDX）来实行。
电化学元件是一种将固体锂离子导电体支撑于一对电极之间的方式的电化学元件，例如可以列举锂离子二次电池、一次电池、电化学电容器、燃料电池、气体传感器等。
尤其是锂离子二次电池因为包含兼备了高离子导电性和低电子导电性的本发明固体锂离子导体，所以没有漏液的担忧并且能够获得高容量。
锂离子二次电池具有固体锂离子导体被正极以及负极混合材料夹住的构造。也可以被制成在含有活性物质和导电助剂的正极以及负极混合材料中进一步含有本发明的固体锂离子导体的结构。
作为活性物质可以使用众所周知的材料，例如作为正极活性物质可以列举LiCoO2、LiNiO2、LiNi1-xCoxO2、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、LiMn2O4等过渡金属氧化物、具有以一般式LiMPO4（式中M为Fe、Mn、Co、Ni、V、VO或者Cu等）进行表示的橄榄石构造的材料、TiS2和MoS2以及FeS2等过渡金属硫化物、钒氧化物、有机硫化物等。
作为负极活性物质可以列举石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米管等碳材料、Si、SiO、Sn、SnO、CuSn、LiIn等合金材料、Li4Ti5O12等氧化物、Li金属等。
作为导电助剂优选使用例如乙炔黑、科琴炭黑等炭黑、天然以及人造石墨、碳纤维等碳材料以及导电性陶瓷等。
实施例
（实施例1）
（样品制作）
秤取摩尔比为85∶15的Li2S（日本高纯度化学研究所制，型号：LII06PB）以及P2S5（Aldrich公司制，型号：232106）的混合物，相对于该混合物99摩尔秤取1摩尔的ZnS（日本高纯度化学研究所制，型号：ZNI10PB）。Zn为2价，含有所秤取的全部材料的0.28摩尔%的Zn，Li相对于P的摩尔比为5.7。
将秤好的全部材料投入到行星式球磨机（Fritsch公司制），以350rpm的转速粉碎混合6小时。
在对该混合粉末，即对固体锂离子导体粒子实行XRD测定之后，没有出现明显的衍射波峰，即为没有晶相的状态，也就是是非晶质状态。将该固体锂离子导体粒子投入到片剂成型机中，通过用片剂成型机进行压缩从而获得固体锂离子导体的加压粉体。取出加压粉体，将其安装到用大约1MPa的压力进行加压的夹具从而作为评价样品。电极是使用不锈钢（SUS）。
（样品评价）
使用Solartron公司制的1260型以及1287型在频率0.1Hz～1MHz范围内由交流阻抗法来对所获得的评价样品实施离子导电率的测定，之后得到测定值为2.5×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定评价样品的电子导电率之后，所获得的测定值为3.2×10-8S/cm，因而电子传导率是一种可以被忽略的水平。
（实施例2）
在240℃下对与实施例1同样进行粉碎混合而获得的混合粉末实行2小时热处理。在对该热处理之后的混合粉末实行XRD测定，出现多个明显的衍射波峰，从而被证实有晶相生成。在与实施例1同样测定离子导电率之后，所获得的测定值为4.8×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后，所获得的测定值为3.4×10-8S/cm，因而电子传导率是一种可以被忽略的水平。
（实施例3）
以摩尔比成为85∶15的形式秤取Li2S以及P2S5并加以混合。相对于该混合物99.5摩尔秤取0.5摩尔的La2S3（日本高纯度化学研究所制，型号：LAI07PB）。La为3价，含有所秤取的全部材料的0.28摩尔%的La，Li相对于P的摩尔比为5.7。与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料。
在对该混合粉末，即对固体锂离导体粒子实行了XRD测定之后没有出现明显的衍射波峰，是一种没有晶相的状态，也就是一种非晶质状态。
在与实施例1同样测定离子导电率之后，得到的测定值为3.5×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后，所获得的测定值为2.6×10-8S/cm，因而电子传导率是一种可以被忽略的水平。
（实施例4）
在250℃下对与实施例1同样进行粉碎混合而获得的混合粉末实行2小时热处理。在对该热处理之后的混合粉末实行XRD测定之后，出现多个明显的衍射波峰从而被证实有晶相生成。在与实施例1相同测定离子导电率之后所获得的测定值为6.4×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后所获得的测定值为2.1×10-8S/cm，因而电子传导率是一种可以被忽略的水平。
（实施例5）
以摩尔比成为85∶15的形式秤取Li2S以及P2S5并加以混合。相对于该混合物99摩尔秤取1摩尔的NbS2（日本高纯度化学研究所制，型号：NBI07PB）。Nb为4价，含有所秤取的全部材料的0.28摩尔%的Nb，Li相对于P的摩尔比为5.7。与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料，并在260℃下实行2小时热处理。
在对该热处理后的混合粉末实行了XRD测定之后出现多个明显的衍射波峰，因而被证实生成有晶相。在与实施例1同样测定离子导电率之后所获得的测定值为5.9×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后所获得的测定值为2.9×10-8S/cm，因而电子传导率是一种可以被忽略的水平。
（实施例6）
以摩尔比成为85∶15的形式秤取Li2S以及P2S5并加以混合。相对于该混合物90摩尔秤取10摩尔的La2S3。La为3价，含有所秤取的全部材料的5.35摩尔%的La，Li相对于P的摩尔比为5.7。与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料，并在240℃下实行2小时热处理。
在对该热处理后的混合粉末实行了XRD测定之后出现多个明显的衍射波峰，因而被证实生成有晶相。在与实施例1同样测定离子导电率之后得到的测定值为6.2×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后所获得的测定值为2.3×10-8S/cm，因而电子传导率是一种可以被忽略的水平。
（实施例7）
以摩尔比成为85∶15的形式秤取Li2S以及P2S5并加以混合。相对于该混合物99摩尔秤取1摩尔的La2S3。La为3价，含有所秤取的全部材料的0.55摩尔%的La，Li相对于P的摩尔比为5.7。与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料，并在240℃下实行2小时热处理。
在对该热处理后的混合粉末实行了XRD测定之后出现多个明显的衍射波峰，因而被证实生成有晶相。在与实施例1同样测定离子导电率之后得到的测定值为9.5×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后所获得的测定值为2.2×10-8S/cm，因而电子传导率是一种可以被忽略的水平。
（实施例8）
以摩尔比成为85∶15的形式秤取Li2S以及P2S5并加以混合。相对于该混合物92摩尔秤取8摩尔的La2S3。La为3价，含有所秤取的全部材料的4.31摩尔%的La，Li相对于P的摩尔比为5.7。与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料，并在240℃下实行2小时热处理。
在对该热处理后的混合粉末实行了XRD测定之后出现多个明显的衍射波峰，因而被证实生成有晶相。在与实施例1同样测定离子导电率之后得到的测定值为9.9×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后所获得的测定值为2.8×10-8S/cm，因而电子传导率是一种可以被忽略的水平。
（实施例9）
以摩尔比成为65∶35的形式秤取Li2S以及P2S5并加以混合。相对于该混合物92摩尔秤取8摩尔的La2S3。La为3价，含有所秤取的全部材料的3.60摩尔%的La，Li相对于P的摩尔比为1.9。与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料，并在290℃下实行2小时热处理。
在对该热处理后的混合粉末实行了XRD测定之后出现多个明显的衍射波峰，因而被证实生成有晶相。在与实施例1同样测定离子导电率之后得到的测定值为10.2×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后所获得的测定值为2.9×10-8S/cm，因而电子传导率是一种可以被忽略的水平。
（实施例10）
以摩尔比成为82∶18的形式秤取Li2S以及P2S5并加以混合。相对于该混合物95摩尔秤取5摩尔的La2S3。La为3价，含有所秤取的全部材料的2.64摩尔%的La，Li相对于P的摩尔比为4.6。与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料，并在240℃下实行2小时热处理。
在对该热处理后的混合粉末实行了XRD测定之后出现多个明显的衍射波峰，因而被证实生成有晶相。在与实施例1同样测定离子导电率之后得到的测定值为21.9×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后所获得的测定值为1.3×10-8S/cm，因而电子传导率是一种可以被忽略的水平。
另外，图1显示实施例10的固体锂离子导体的凭借透射电子显微镜的Z-衬度像（Z-contrast image）。图1所记载的Point01～05上的电子衍射图像分别被表示于图2～6。详细的结晶构造还不明确，但是因为在Point01～04上能够看到明显的白点，所以被确认为是结晶性并且包含晶相。因为从Point05看不到白点或者圈所以被确认为是非结晶性并且该固体锂离子导体为晶质与非晶质的混合物。
（实施例11）
以摩尔比成为68∶32的形式秤取Li2S以及P2S5并加以混合。相对于该混合物95摩尔秤取5摩尔的La2S3。La为3价，含有所秤取的全部材料的2.32摩尔%的La，Li相对于P的摩尔比为2.1。与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料，并在240℃下实行2小时热处理。
在对该热处理后的混合粉末实行了XRD测定之后出现多个明显的衍射波峰，因而被证实生成有晶相。在与实施例1同样测定离子导电率之后得到的测定值为18.8×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后所获得的测定值为1.9×10-8S/cm，因而电子传导率是一种可以被忽略的水平。
（比较例1）
秤取摩尔比为82∶18的Li2S以及P2S5，不添加金属硫化物。与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料。
在对该混合粉末实行了XRD测定之后没有出现明显的衍射波峰，因而是一种非晶质状态。在与实施例1同样测定离子导电率之后得到的测定值为0.6×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后所获得的测定值为5.2×10-8S/cm。
（比较例2）
以摩尔比成为85∶15的形式秤取Li2S以及P2S5并加以混合。相对于该混合物95摩尔秤取5摩尔的Sb2S3（日本高纯度化学研究所制，型号：SBI02PB）。Sb为3价，含有所秤取的全部材料的2.73摩尔%的Sb，Li相对于P的摩尔比为5.7。与实施例1相同粉碎混合所秤取的材料。
在对该混合粉末实行了XRD测定之后没有出现明显的衍射波峰，因而是一种非晶质状态。在与实施例1相同测定离子导电率之后得到的测定值为0.1×10-4S/cm。另外，在以直流法来测定电子导电率之后所获得的测定值为8.1×10-8S/cm。
将以上所述结果表示于表1中。
从实施例1可以了解到含有Zn的固体锂离子导体与比较例相比较显示出更高的离子导电率。另外，电子导电率低到能够被忽略。从实施例1～2以及3～4可以了解到如果包含晶相的话，则显示出更高的离子导电率。从实施例2、4、5可以了解到如果含有3价以及4价的金属的话，则显示出更高的离子导电率。从实施例4、6～9可以了解到通过含有0.55～4.31摩尔%的金属从而就会显示出更高的离子导电率。从实施例8～11可以了解到当Li与P的含量摩尔比为2.1～4.6的时候就会显示出更高的离子导电率。
（实施例12～32）
以表2所表示的组成比秤取材料，与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料。以表2所表示的温度对该混合粉末实行2小时热处理。将热处理后的混合粉末的离子导电率和电子导电率表示于表2中。
在含有Y的实施例12～18、含有Ce的实施例19～25、含有Mo的实施例26～32中可以了解到通过含有0.55～4.31摩尔%的各个金属从而就会显示出更高的导电率。另外，可以了解到在Li和P的含量摩尔比为2.1～4.6的时候会显示出更高的离子导电率。再有，在所有这些实施例12～32中电子传导率为10-7S/cm以下的可以忽略的程度的低值。
（实施例33～65）
以表3所表示的组成比秤取材料，与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料。作为大多数过渡金属而使用金属硫化物，就实施例34的Pr、实施例41的Ho、实施例55的Ru、实施例56的Os以及实施例59的Ir而言是使用以表中所记载的摩尔比混合各个单质金属元素以及单质硫磺的混合粉末。以表3所表示的温度对该混合粉末实行2小时热处理。
将这些热处理后的混合粉末的离子导电率和电子导电率表示于表3中。
[表3]
如表3所示在所有实施例中获得比比较例更高的离子导电率。另外，电子导电率为10-7S/cm以下的可以忽略的程度的低值。
（实施例66～70）
秤取表4所表示的混合比的材料，与实施例1同样粉碎混合所秤取的材料。以表4所表示的热处理温度对所得的混合粉末实行2小时热处理。将这些热处理后的混合粉末的离子导电率和电子导电率表示于表4中。
在含有2个种类金属元素的所有实施例66～70中能够获得比比较例高的离子导电率。另外，电子导电率为10-7S/cm以下的可以忽略的程度的低值。
以上结果证实了根据本发明的实施方式就能够获得兼备有更高的离子导电性和低电子导电性的固体锂离子导体，并且了解到能够适宜使用于锂离子二次电池等的电化学元件。
产业上的利用可能性
通过使用本发明所涉及的持有高离子导电率的固体锂离子导体，从而就能够获得更高性能的全固体锂离子二次电池，并且作为携带电子机器的电源而被优选使用，同时也可以作为电动汽车或者家庭以及产业用蓄电池来进行使用。另外，也可以被用于锂离子二次电池以外的一次电池、二次电池、电化学电容器、燃料电池、气体传感器等。

Claims (6)

1.一种固体锂离子导体，其特征在于：
含有：
Li、P以及S、
和选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Zn、Cd以及Hg中的至少一种金属元素。
2.如权利要求1所述的固体锂离子导体，其特征在于：
包含晶相。
3.如权利要求1或2所述的固体锂离子导体，其特征在于：
所述金属元素为3价或者4价。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的固体锂离子导体，其特征在于：
含有0.55～4.31摩尔%的所述金属元素。
5.如权利要求1～4任意一项所述的固体锂离子导体，其特征在于：
所述Li相对于所述P的摩尔比为2.1～4.6。
6.一种电化学元件，其特征在于：
含有如权利要求1～5中任意一项所述的固体锂离子导体。
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