ES2917401T3 - Método para preparar un electrolito sólido para una batería totalmente sólida con una estructura cristalina de tipo argirodita - Google Patents

Método para preparar un electrolito sólido para una batería totalmente sólida con una estructura cristalina de tipo argirodita Download PDF

Info

Publication number
ES2917401T3
ES2917401T3 ES18204054T ES18204054T ES2917401T3 ES 2917401 T3 ES2917401 T3 ES 2917401T3 ES 18204054 T ES18204054 T ES 18204054T ES 18204054 T ES18204054 T ES 18204054T ES 2917401 T3 ES2917401 T3 ES 2917401T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
powder
solid electrolyte
lithium
argyrodite
elemental
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18204054T
Other languages
English (en)
Inventor
Ju Yeong Seong
Yong Jun Jang
Pil Gun Oh
Yong Sub Yoon
Jae Min Lim
Sa Heum Kim
Hong Seok Min
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co, Kia Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Application granted granted Critical
Publication of ES2917401T3 publication Critical patent/ES2917401T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/22—Alkali metal sulfides or polysulfides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562—Solid materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D15/00—Lithium compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/10—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances sulfides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/388—Halogens
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
    • H01M4/5815—Sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/30—Three-dimensional structures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H01M2300/0037—Mixture of solvents
    • H01M2300/004—Three solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0088—Composites
    • H01M2300/0091—Composites in the form of mixtures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

Se reveló un electrolito sólido para una batería totalmente sólida y un método para preparar lo mismo. Particularmente, el electrolito sólido puede tener una estructura cristalina de tipo argyrodita. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método para preparar un electrolito sólido para una batería totalmente sólida con una estructura cristalina de tipo argirodita
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se refiere a un método para preparar un electrolito sólido para una batería totalmente sólida. El electrolito sólido comprende una estructura cristalina de tipo argirodita.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las baterías secundarias se han venido utilizando ampliamente en dispositivos de gran tamaño, como por ejemplo vehículos y sistemas de almacenamiento de energía eléctrica, y en dispositivos de pequeño tamaño, como por ejemplo teléfonos móviles, videocámaras, computadoras portátiles y similares.
A medida que se amplían los campos de aplicación de las baterías secundarias, existe una demanda creciente de mejoras en la seguridad y el rendimiento de las baterías. Por ejemplo, una batería secundaria de litio tiene una alta densidad de energía y una gran capacidad por unidad de área en comparación con una batería de níquelmanganeso o una batería de níquel-cadmio.
Sin embargo, la mayoría de los electrolitos utilizados en las baterías secundarias de litio convencionales son electrolitos líquidos, incluidos los disolventes orgánicos. Por lo tanto, los problemas de seguridad como por ejemplo la fuga de electrolitos y el riesgo de incendio resultante de ello se han venido planteando de manera constante.
En los últimos años, se ha prestado atención a una batería totalmente sólida que utiliza un electrolito sólido como electrolito, en lugar de un electrolito líquido, para mejorar la seguridad. Dado que el electrolito sólido no es combustible ni retarda la llama, el electrolito sólido puede ser más seguro que el electrolito líquido.
El electrolito sólido puede incluir un electrolito sólido a base de óxido y un electrolito sólido a base de sulfuro. El electrolito sólido a base de sulfuro puede ser ventajoso ya que tiene una alta conductividad de iones de litio y puede ser estable en un amplio intervalo de voltajes en comparación con un electrolito sólido a base de óxido.
Por ejemplo, en las técnicas relacionadas, se ha preparado un electrolito sólido a base de sulfuro sometiendo Li2S y P2S5 a mezcla y vitrificación. Convencionalmente, se ha preparado un electrolito sólido a base de sulfuro utilizando un material de partida en forma de un compuesto tal como se ha mencionado anteriormente. El material de partida en forma de compuesto como por ejemplo Li2S es de aproximadamente 5 millones de won/kg y, por lo tanto, el costo del material es muy alto. Además, en los últimos años, se han realizado intentos para mejorar un electrolito sólido a base de sulfuro mezclando un compuesto como GeS2 con Li2S y P2S5, por lo que los costos de materiales aumentan aún más. Los altos costos de materiales son un obstáculo para aumentar el área de una batería en respuesta a la demanda de tecnología de almacenamiento de energía de alta capacidad.
Rao R. P. et al., "Studies of Lithium Argyrodite Solid Electrolytes for All-Solid-State Batteries” (Estudios de electrolitos sólidos de argirodita de litio para baterías de estado sólido). Phys. Status Solidi (A), 2011, vol. 208, núm. 8: 1804 - 1807 describe la preparación de Li6PS5X de tipo argirodita (X = Cl, Br, I) utilizando molienda mecánica seguida de recocido. Deiseroth Hans-Jorg et al., "Li6PS5X: A Class of Crystalline Li-Rich Solids with an Unusually High Li+ Mobility” (Li6PS5X: una clase de sólidos cristalinos ricos en Li con una movilidad de Li+ inusualmente alta), Angew. Chem. Int. Ed., 2008, vol. 47, núm. 4: 755-758 describe argiroditas de litio sustituidas con haluro.
Yubuchi S. et al., "Preparation of High Lithium-Ion Conducting Li6PS5Cl Solid Electrolyte from Ethanol Solution for All-Solid State Lithium Batteries” (Preparación de electrolito sólido Li6PS5Cl de iones de litio de alta conducción a partir de solución de etanol para baterías de litio de estado sólido), Journal of Power Sources, 2015, vol. 293: 941 - 945 describe un electrolito sólido de Li6PS5Cl preparado mediante un proceso de disolución-reprecipitación a través de una solución de etanol.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
La presente invención proporciona un método para preparar un electrolito sólido de acuerdo con la reivindicación 1. Las formas de realización preferentes se describen en las reivindicaciones dependientes. Los materiales de partida para preparar el electrolito sólido incluyen uno o más elementos individuales, en lugar de un compuesto. El término "elementos únicos" tal como se utiliza en el presente documento se refiere a un material que consta de un tipo o un solo tipo de elemento como por ejemplo azufre, fósforo y similares. Por ejemplo, el material de un elemento único para el azufre consta de solo átomos de S, que pueden formarse en varias fórmulas químicas diferentes, como por ejemplo Se, S7 , S8, S12 y similares. El material de un solo elemento para el fósforo consta de solo átomos de P, que pueden formarse en varias fórmulas químicas diferentes, como por ejemplo P2, P4 y similares.
En consecuencia, el electrolito sólido formado por el método de la presente invención comprende una estructura cristalina de tipo argirodita con alta conductividad de iones de litio.
Además, el electrolito sólido formado por el método de la presente invención puede facilitar un aumento del área de una batería.
Los aspectos de la presente invención no se limitan a lo anterior y podrán entenderse claramente a través de la siguiente descripción y llevarse a cabo por los medios descritos en las reivindicaciones y combinaciones de las mismas.
Se proporciona un método para preparar el electrolito sólido. El método incluye proporcionar una mezcla de polvo que comprende un polvo de azufre elemental, un polvo de fósforo elemental, un polvo de litio elemental y un polvo de compuesto halogenado, amorfizar la mezcla de polvo y tratar térmicamente la mezcla de polvo amortizada, en el que el electrolito sólido comprende una estructura cristalina de tipo argirodita, la amortización se realiza mediante molienda y el tratamiento térmico se realiza a una temperatura de aproximadamente 200 °C a 550 °C durante aproximadamente 1 min a 100 h.
El término "compuesto halogenado", tal como se utiliza en el presente documento, se refiere a un compuesto que incluye uno o más átomos de halógeno como por ejemplo F, Cl, Br o I a través de un enlace químico (por ejemplo, enlace iónico o enlace covalente) con los otros átomos que constituyen el compuesto. En cierto aspecto preferente, el compuesto halogenado puede incluir uno o más de F, Cl, Br, I o combinaciones de los mismos y uno o más átomos de metal. En otro aspecto preferente, el compuesto halogenado puede incluir uno o más de F, Cl, Br, I o combinaciones de los mismos y uno o más átomos no metálicos. Los ejemplos no limitativos pueden incluir adecuadamente haluros metálicos como por ejemplo LiF, LiBr, LiCl, Lil, NaF, NaBr, NaCl, Nal, KaF, KBr, KCl, KI y similares. En cierto aspecto preferente, el compuesto halogenado adecuado para el uso en un electrolito sólido en una batería de iones de litio totalmente sólida puede incluir uno o más átomos de halógeno y Li.
Preferentemente, la mezcla de polvo amortizada puede cristalizarse mediante tratamiento térmico.
El compuesto halogenado puede incluir bromuro de litio (LiBr), cloruro de litio (LiCl), yoduro de litio (LiI) o combinaciones de los mismos.
La mezcla de polvos puede incluir un polvo de azufre elemental, un polvo de fósforo elemental, un polvo de litio elemental y un polvo de compuesto halogenado.
La amorfización se realiza por molienda. La amorfización se puede realizar añadiendo la mezcla de polvo a un disolvente y a continuación moliendo utilizando un molino planetario a aproximadamente 300 RPM a 1000 RPM durante aproximadamente 4 ha 40 h.
El disolvente puede incluir: i) al menos un disolvente a base de hidrocarburo; ii) al menos un disolvente a base de BTX; iii) al menos un disolvente a base de éter; iv) al menos un disolvente a base de éster; o combinaciones de los mismos.
El disolvente puede incluir adecuadamente: i) al menos uno seleccionado entre pentano, hexano, 2-etilhexano, heptano, octano, ciclohexano y metilciclohexano; ii) al menos uno de entre benceno, tolueno, xileno y etilbenceno; iii) al menos uno seleccionado entre éter dietílico, tetrahidrofurano y 1,4-dioxano; iv) al menos un disolvente a base de éster seleccionado entre propionato de etilo y propionato de propilo; o combinaciones de los mismos.
El tratamiento térmico se realiza a una temperatura de aproximadamente 200 °C a 550 °C durante aproximadamente 1 min a 100 h. El electrolito sólido obtenido por el método descrito en este documento puede tener una estructura cristalina de tipo argirodita, tal como se representa por medio de la fórmula química 1:
[Fórmula química 1] LiePSsX, en que X es Cl, Br o I.
El electrolito sólido obtenido por el método descrito en este documento puede tener una estructura cristalina de tipo argirodita, tal como se representa en la Fórmula química 2:
[Fórmula química 2] LiePSsCl
El electrolito sólido formado por el método de la presente invención se puede proporcionar a un coste reducido de aproximadamente el 5% del coste de las técnicas convencionales.
Además, la presente invención puede proporcionar incentivos para el desarrollo de métodos para preparar un electrolito sólido derivado de elementos únicos, en los que la composición del mismo se puede cambiar fácilmente y las proporciones de elementos como litio, fósforo, azufre y similares se pueden variar.
Otros aspectos de la invención se describen a continuación.
Además, el electrolito sólido formado por el método de la presente invención se puede preparar de forma segura y económica sin necesidad de un dispositivo especial como por ejemplo una guantera.
Los efectos de la presente invención no se limitan a lo anterior. Debe entenderse que los efectos de la presente invención incluyen todos los efectos razonablemente posibles en la siguiente descripción.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 muestra esquemáticamente un ejemplo de proceso de preparación de un ejemplo de electrolito sólido para un ejemplo de batería totalmente sólida que tiene una estructura cristalina de tipo argirodita de acuerdo con una forma de realización ejemplar de la presente invención; La FIG. 2 muestra los resultados de la espectroscopia de difracción de rayos X de un ejemplo de electrolito sólido preparado en el Ejemplo de acuerdo con una forma de realización de ejemplo de la presente invención; y
La FIG. 3 muestra los resultados de la medición de la capacidad de carga y la capacidad de descarga a través de la prueba de carga y descarga de las baterías totalmente sólidas del Ejemplo de Preparación y el Ejemplo Comparativo de acuerdo con la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE FORMAS DE REALIZACIÓN ESPECÍFICAS
Los aspectos, características y ventajas anteriores y otros de la presente invención se entenderán más claramente a partir de las siguientes formas de realización preferentes tomadas junto con los dibujos adjuntos.
A lo largo de los dibujos, los mismos números de referencia se referirán a elementos iguales o similares. En aras de la claridad de la presente invención, las dimensiones de las estructuras se representan como mayores que los tamaños reales de las mismas. Se entenderá que, aunque términos como por ejemplo "primero", "segundo", etc. pueden utilizarse en el presente documento para describir varios elementos, estos elementos no están limitados por estos términos. Estos términos solo se utilizan para distinguir un elemento de otro elemento. Por ejemplo, un primer elemento descrito a continuación podría denominarse segundo elemento sin apartarse del alcance de la presente invención. De manera similar, el segundo elemento también podría denominarse primer elemento. Tal como se utilizan en el presente documento, las formas singulares también incluyen las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.
Se entenderá además que los términos "comprende", "incluye", "tiene", etc., cuando se utilizan en la presente memoria descriptiva, especifican la presencia de características, números enteros, pasos, operaciones, elementos, componentes o combinaciones de los mismos, pero ello no excluye la presencia o adición de una o más características, números enteros, pasos, operaciones, elementos, componentes o combinaciones de los mismos. Además, se entenderá que cuando se hace referencia a un elemento como por ejemplo una capa, película, área o lámina como si estuviera "sobre" otro elemento, puede estar directamente sobre el otro elemento, o pueden estar presentes elementos intermedios entre ellos. Por el contrario, cuando se dice que un elemento como por ejemplo una capa, película, área o lámina está "debajo" de otro elemento, puede estar directamente debajo del otro elemento, o pueden estar presentes elementos intermedios entre ellos.
A menos que se especifique lo contrario, todos los números, valores y/o representaciones que expresan las cantidades de componentes, condiciones de reacción, composiciones poliméricas y mezclas utilizadas en este documento significan que estos números son aproximaciones que incluyen varias incertidumbres de las medidas que esencialmente se producen en la obtención de estos valores entre otros, por lo que deberán entenderse como modificados por el término "aproximadamente" en todos los casos. Además, cuando se describe un intervalo numérico en la presente memoria descriptiva, dicho intervalo es continuo e incluye todos los valores desde el valor mínimo de dicho intervalo hasta el valor máximo del mismo, a menos que se indique lo contrario. Además, cuando dicho intervalo se refiere a un número entero, se incluyen todos los números enteros que van desde el valor mínimo hasta el valor máximo, a menos que se indique lo contrario.
En la presente memoria descriptiva, cuando se describe un intervalo para una variable, se entenderá que la variable incluye todos los valores, incluidos los puntos finales descritos dentro del intervalo establecido. Por ejemplo, se entenderá que el intervalo de "5 a 10" incluye cualquier subintervalo, como por ejemplo de 6 a 10, de 7 a 10, de 6 a 9, de 7 a 9 y similares, así como valores individuales de 5, 6, 7, 8, 9 y 10, y también se entenderá que incluye cualquier valor entre los enteros válidos dentro del intervalo indicado, como por ejemplo 5,5, 6,5, 7,5, 5,5 a 8,5, 6,5 a 9, y similares. Asimismo, por ejemplo, se entenderá que el intervalo de "10% a 30%" incluye cualesquiera subintervalos, como por ejemplo de 10% a 15%, de 12% a 18%, de 20% a 30%, etc., así como todos los enteros incluyendo los valores del 10%, 11%, 12%, 13% y similares y hasta el 30%, y también se entenderá que incluye cualquier valor entre los enteros válidos dentro del intervalo indicado, como por ejemplo 10,5%, 15,5%, 25,5%, y similares.
Además, a menos que se indique específicamente o sea obvio por el contexto, tal como se utiliza en el presente documento, el término "aproximadamente" se entiende dentro de un intervalo de tolerancia normal en la técnica, por ejemplo, dentro de 2 desviaciones estándar de la media. "Aproximadamente" puede entenderse dentro del 10 %, 9 %, 8 %, 7 %, 6 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 %, 1 %, 0,5 %, 0,1 %, 0,05 % o 0,01 % del valor declarado. A menos que se aclare lo contrario a partir del contexto, todos los valores numéricos proporcionados en este documento son modificados por el término "aproximadamente". "
Se entiende que el término "vehículo" o "vehicular" u otro término similar, tal como se utiliza en el presente documento, incluye vehículos de motor en general, como por ejemplo automóviles de pasajeros, incluidos vehículos deportivos utilitarios (SUV), autobuses, camiones, varios vehículos comerciales, embarcaciones que incluyen una variedad de botes y barcos, aeronaves y similares, e incluye vehículos híbridos, vehículos eléctricos, vehículos eléctricos híbridos enchufables, vehículos impulsados por hidrógeno y otros vehículos de combustible alternativo (por ejemplo, combustibles derivados de recursos distintos del petróleo). Tal como se menciona en el presente documento, un vehículo híbrido es un vehículo que tiene dos o más fuentes de energía, por ejemplo, vehículos tanto de gasolina como eléctricos. En un aspecto, un electrolito sólido para una batería totalmente sólida puede incluir azufre (S); un fósforo (P); litio (Li); y halógeno y puede tener una estructura cristalina de tipo argirodita. Preferentemente, el electrolito sólido puede incluir un elemento de azufre (S) derivado de un polvo de azufre elemental, un elemento de fósforo (P) derivado de un polvo de fósforo elemental, un elemento de litio (Li) derivado de un polvo de litio elemental y un elemento halogenado (X) derivado de un polvo compuesto halogenado.
Tal como se utiliza en el presente documento, el término "elemental" se refiere a una sola sustancia que consta de un solo elemento y, por lo tanto, muestra unas propiedades químicas únicas. Por lo tanto, el polvo de azufre elemental indica un polvo de azufre elemental que consiste en un elemento de azufre (S) que muestra unas propiedades químicas únicas, el polvo de fósforo elemental indica un polvo de fósforo elemental que consiste en un elemento de fósforo (P) que muestra unas propiedades químicas únicas, y el polvo de litio elemental indica un polvo de litio elemental que consta de un elemento de litio (Li) para mostrar de esta manera propiedades químicas únicas.
En el presente documento, el término "compuesto halogenado" se refiere a un compuesto que contiene un elemento halógeno.
En las técnicas relacionadas, cuando se prepara un electrolito sólido como por ejemplo Li3PS4 , se utiliza de forma convencional un material de partida que comprende Li2S y P2S5 mezclados en una proporción de % en moles de 75:25. Cuando se utiliza el material de partida en forma compuesta como en el caso convencional, los costes de material son notablemente elevados. Por ejemplo, el material de partida anterior (75LhS-25P2S5) tiene un precio de alrededor de 5 millones de won/kg. Además, el Li2S es sensible al agua y el P2S5 es un compuesto que tiene un alto riesgo de explosión en una atmósfera ambiente y, por lo tanto, éstos deben manipularse en una guantera, lo cual no es deseable.
La presente invención se ha realizado teniendo en cuenta los problemas y limitaciones mencionados anteriormente, y aborda un electrolito sólido, que se puede obtener a partir de un polvo de azufre elemental, un polvo de fósforo elemental, un polvo de litio elemental y un compuesto halogenado en polvo, adecuado para la composición de un electrolito sólido deseado.
En la presente invención, el material de partida puede incluir un polvo de azufre elemental, un polvo de fósforo elemental, un polvo de litio elemental y similares, y el precio de los mismos es de aproximadamente 150 000 won/kg, por lo que el costo de producción de un electrolito sólido puede reducirse sustancialmente en comparación con cuando se utiliza el polvo en forma de compuesto. De acuerdo con la presente invención, se puede obtener un electrolito sólido que tiene una conductividad de iones de litio y una capacidad de descarga superiores (cuando se utiliza para una batería totalmente sólida) a un costo reducido.
Además, debido a que los materiales de partida en formas compuestas (por ejemplo, Li2S y P2S5), que son nocivos para el cuerpo humano y son sensibles al agua o conllevan el riesgo de explosión, no se utilizan, la necesidad de un dispositivo adicional, como por ejemplo una guantera, puede obviarse y el electrolito sólido puede obtenerse con seguridad.
El compuesto halogenado puede incluir bromuro de litio (LiBr), cloruro de litio (LiCl), yoduro de litio (LiI) o combinaciones de los mismos. El elemento halógeno (X) puede incluir un elemento bromo (Br), un elemento cloro (Cl), un elemento yodo (I) y combinaciones de los mismos.
El electrolito sólido tiene una estructura cristalina de tipo argirodita y puede representarse mediante la fórmula química 1 a continuación.
[Fórmula química 1] Li6PS5X
En la fórmula química 1, X es Cl, Br o I.
La FIG. 1 muestra el proceso de preparación del electrolito sólido para una batería totalmente sólida que tiene una estructura cristalina de tipo argirodita de acuerdo con la presente invención. Con referencia a esto, el método de preparación de la invención puede incluir proporcionar una mezcla de polvo que comprende un polvo de azufre elemental, un polvo de fósforo elemental, un polvo de litio elemental y un polvo de compuesto halogenado (S1), amorfizar la mezcla de polvo (S2) y tratar térmicamente la mezcla de polvo amorfizada (S3). La mezcla de polvo se puede amorfizar adecuadamente mediante molienda. La mezcla de polvo amorfizada puede cristalizarse mediante tratamiento térmico.
Proporcionar la mezcla de polvo (S1) puede incluir pesar y mezclar el polvo de azufre elemental, el polvo de fósforo elemental, el polvo de litio elemental y el polvo de compuesto halogenado para que sea adecuado para la composición de un electrolito sólido deseado.
El polvo de litio elemental se puede reemplazar con un solo material que contenga metal de litio. Como material único, se puede utilizar cualquier material, siempre que no esté en forma compuesta y se pueda mezclar y amorfizar con el polvo de azufre elemental, el polvo de fósforo elemental y similares, mediante molienda. Por ejemplo, puede ser una lámina de litio.
El compuesto halogenado puede incluir bromuro de litio (LiBr), cloruro de litio (LiCl), yoduro de litio (LiI) o combinaciones de los mismos.
La mezcla de polvo se puede amorfizar mediante molienda (S2).
La amortización (S2) puede realizarse mediante molienda en húmedo o molienda en seco, y puede llevarse a cabo preferiblemente mediante molienda en húmedo para formar y hacer crecer cristales uniformemente en la etapa de tratamiento térmico posterior (S3).
En particular, la amorfización se puede llevar a cabo añadiendo la mezcla de polvo a un disolvente y moliendo posteriormente a aproximadamente 300 RPM a 1000 RPM durante aproximadamente 4 h a 40 h utilizando un molino planetario.
El disolvente puede incluir i) al menos un disolvente hidrocarbonado seleccionado entre pentano, hexano, 2-etilhexano, heptano, octano, ciclohexano y metilciclohexano; ii) al menos un disolvente a base de BTX seleccionado entre benceno, tolueno, xileno y etilbenceno; iii) al menos un disolvente a base de éter seleccionado entre éter dietílico, tetrahidrofurano y 1,4-dioxano; iv) al menos un disolvente a base de éster seleccionado entre propionato de etilo y propionato de propilo; o combinaciones de los mismos.
Por ejemplo, se puede mezclar una cantidad de aproximadamente 1 % en peso a 50 % en peso de la mezcla de polvo y una cantidad de aproximadamente 50 % en peso a 99 % en peso del disolvente, en base al peso total de la mezcla de polvo y el disolvente. Preferentemente, se puede mezclar una cantidad de aproximadamente 4 % en peso a 20 % en peso de la mezcla de polvo y una cantidad de 80 % en peso - 96 % en peso del disolvente, en base al peso total de la mezcla de polvo y el disolvente. En particular, se puede mezclar una cantidad de aproximadamente 5 % en peso a 15 % en peso de la mezcla de polvo y una cantidad de aproximadamente 75 % en peso a 95 % en peso del disolvente, en base al peso total de la mezcla de polvo y el disolvente. Cuando la cantidad de la mezcla de polvo es inferior a aproximadamente el 1% en peso, el rendimiento de la amorfización puede disminuir, por lo que no es adecuado para la producción en masa. Por otro lado, cuando la cantidad de la mezcla de polvo es mayor de aproximadamente el 50% en peso, puede ser difícil obtener un material uniformemente amortizado como en la molienda en seco.
La mezcla de polvo amorfizada se puede cristalizar adecuadamente mediante tratamiento térmico (S3).
La cristalización (S3) se puede realizar mediante tratamiento térmico de la mezcla de polvo amorfizada a una temperatura de aproximadamente 200 °C a 550 °C durante aproximadamente 1 min a 100 h, durante aproximadamente 1 h a 100 h, o en particular durante 4 h a 100 horas
Antes de la cristalización (S3), se puede realizar un secado adicional de la mezcla de polvo amorfizada. Este proceso de secado puede llevarse a cabo para eliminar el disolvente que queda en la mezcla de polvo amorfizada y puede incluir secado al vacío a temperatura ambiente hasta aproximadamente 200 °C durante aproximadamente 1 min a 10 h, secado térmico o secado térmico al vacío.
En la presente invención, dado que la mezcla de polvos obtenida a partir de azufre elemental, fósforo elemental, litio elemental y polvo compuesto halogenado se utiliza como material de partida, el procesamiento no puede realizarse en una guantera, a diferencia de la utilización de sulfuro de litio (Ú2S), pentasulfuro de fósforo (P2S5), etc., y puede realizarse de forma sencilla en un espacio seco.
El electrolito sólido preparado por el método anterior puede tener una estructura cristalina de tipo argirodita y puede representarse mediante la fórmula química 1 a continuación.
[Fórmula química 1] U6PS5X
En la fórmula química 1, X es Cl, Br o I.
Se proporcionará una mejor comprensión de la presente invención a través de los siguientes ejemplos y ejemplos de prueba, que se exponen simplemente para ilustrar, pero no deben interpretarse como limitativos de la presente invención.
EJEMPLO
Ejemplos
(51) Se obtuvo una mezcla de polvo mezclando un polvo de azufre elemental (fabricado por Sigma Aldrich, azufre), un polvo de fósforo elemental (fabricado por Sigma Aldrich, fósforo), un polvo de litio elemental (fabricado por FMC, polvo de litio) y un polvo de cloruro de litio (fabricado por Sigma Aldrich, LiCl).
En concreto, se pesaron y mezclaron 11,9 g de un polvo de azufre elemental, 2,3 g de un polvo de fósforo elemental, 2,6 g de un polvo de litio elemental y 3,1 g de cloruro de litio, obteniendo así una mezcla en polvo. La relación molar de las materias primas fue Li : P : S : LiCl = 5 : 1 : 5 : 1.
(52) La mezcla de polvo se mezcló con 165 g de un disolvente de xileno y a continuación se colocó en un molino de bolas planetario junto con 1150 g de bolas de zirconia. A continuación, se realizó la molienda a aproximadamente 360 RPM, por lo que se amortizó la mezcla de polvo.
(53) La mezcla de polvo amortizada se cristalizó mediante tratamiento térmico a una temperatura de aproximadamente 500 °C durante 4 h, produciendo así un electrolito sólido que tenía una estructura cristalina de tipo argirodita, tal como se representa mediante la fórmula química 2 a continuación.
[Fórmula química 2] Li6PS5Cl
Ejemplo de Preparación - Fabricación de batería totalmente sólida
Se fabricó una batería totalmente sólida, configurada para incluir el electrolito sólido del Ejemplo y para incluir un cátodo, un ánodo y una capa de electrolito sólido dispuesta entre el cátodo y el ánodo.
(Capa de electrolito sólido) Se formó una capa de electrolito sólido que tenía un grosor de 500 pm sometiendo el electrolito sólido del Ejemplo a moldeo por compresión.
(Cátodo) Se formó un cátodo con un grosor de 30 pm en un lado de la capa de electrolito sólido utilizando un polvo que comprendía un material activo (material activo a base de manganeso de cobalto de níquel-litio, NCM-711), el electrolito sólido del Ejemplo y un aditivo conductor (Super C), que se mezclaron conjuntamente. La cantidad de material activo cargado para el cátodo fue de 5,8 mg/cm2.
(Ánodo) Se formó un ánodo uniendo un trozo de lámina de litio que tenía un grosor de 100 pm en el lado restante de la capa de electrolito sólido.
Ejemplo Comparativo
Como material de partida, se utilizaron compuestos (Li2S, P2S5 , LiCl) en lugar de las sustancias simples.
Se pesaron y mezclaron Li2S, P2S5 y LiCl para que fueran adecuados para la composición de Li6PS5Cl. La mezcla se sometió a molienda en seco y a continuación se trató térmicamente a una temperatura de 500 °C durante 4 h, obteniendo así un electrolito sólido.
Se fabricó una batería totalmente sólida de la misma manera que en el Ejemplo de Preparación, con la excepción de que se utilizó el electrolito sólido anterior.
Ejemplo de Prueba 1: espectroscopia de difracción de rayos X de electrolito sólido
El electrolito sólido preparado en el Ejemplo se sometió a espectroscopia de difracción de rayos X. Los resultados se muestran en la FIG. 2. Con referencia a esto, se observaron picos principales en 20=15,5±1°, 18±1°, 26±1°, 30,5±1° y 32±1°, todos los cuales coincidían con los picos de la estructura cristalina de tipo argirodita, a partir del cual se determinó que el electrolito sólido tenía una estructura cristalina de tipo argirodita.
Ejemplo de Prueba 2: medición de la conductividad de iones de litio de electrolito sólido
El electrolito sólido preparado en el Ejemplo se sometió a moldeo por compresión para producir así un cuerpo de medición moldeado (diámetro de 13 mm, grosor de 0,6 mm). Se aplicó un potencial de CA de 10 mV al cuerpo moldeado y se midió la impedancia en un barrido de frecuencia de 1 * 106 a 100 Hz y, por lo tanto, se encontró que la conductividad de iones de litio del electrolito sólido era muy alta, específicamente 2.0 * 10-3 S/cm. Por lo tanto, según el método de preparación de la presente invención, un electrolito sólido puede tener una alta conductividad iónica.
Ejemplo de Prueba 3: medición de la capacidad de descarga de baterías totalmente sólidas
Las baterías totalmente sólidas del Ejemplo de Preparación y el Ejemplo Comparativo se sometieron a pruebas de carga y descarga a una velocidad de 0,1 C en condiciones de CC (corriente continua) de 2,5 V - 4,3 V para medir así la capacidad de carga y la capacidad de descarga de las mismas. Los resultados se muestran en la FIG. 3. Con referencia a esto, los resultados de la capacidad de carga, la capacidad de descarga y la eficiencia de las baterías totalmente sólidas del Ejemplo de Preparación y el Ejemplo Comparativo se muestran en la Tabla 1 a continuación.
Tabla 1
Figure imgf000008_0001
Aunque se han descrito diversas formas de realización ejemplares de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos, los expertos en la materia apreciarán que la presente invención se puede llevar a cabo en otras formas específicas sin cambiar el espíritu técnico ni las características esenciales. Así, las formas de realización descritas anteriormente deben entenderse como ilustrativas en todos los sentidos y no limitativas.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un método para preparar un electrolito sólido para una batería totalmente sólida, que comprende:
proporcionar una mezcla de polvo que comprende un polvo de azufre elemental, un polvo de fósforo elemental, un polvo de litio elemental y un polvo de compuesto halogenado; amorfizar la mezcla de polvo; y
tratar térmicamente la mezcla de polvo amortizada,
en que el electrolito sólido comprende una estructura cristalina de tipo argirodita, el amortizado se realiza por molienda, y
el tratamiento térmico se realiza a una temperatura de aproximadamente 200 °C a 550 °C durante aproximadamente 1 min a 100 h.
2. El método de la reivindicación 1, en que la mezcla de polvo amortizada se cristaliza mediante tratamiento térmico.
3. El método de la reivindicación 1, en que el compuesto halogenado se selecciona del grupo que consiste en bromuro de litio, LiBr, cloruro de litio, LiCl, yoduro de litio, Lil y combinaciones de los mismos.
4. El método de la reivindicación 1, en que la amortización se realiza añadiendo la mezcla de polvo a un disolvente y a continuación moliendo utilizando un molino planetario a aproximadamente 300 RPM a 1000 RPM durante aproximadamente 4 ha 40 h.
5. El método de la reivindicación 4, en que el disolvente comprende:
al menos un disolvente hidrocarbonado seleccionado entre pentano, hexano, 2-etilhexano, heptano, octano, ciclohexano y metilciclohexano;
al menos uno seleccionado entre benceno, tolueno, xileno y etilbenceno;
al menos uno seleccionado entre éter dietílico, tetrahidrofurano y 1,4-dioxano; y al menos uno seleccionado entre propionato de etilo y propionato de propilo.
6. El método de la reivindicación 1, en que el electrolito sólido tiene una estructura cristalina de tipo argirodita, tal como se representa por medio de la fórmula química 1:
LiaPSsX, en que X es Cl, Br o I.
7. El método de la reivindicación 1, en que el electrolito sólido tiene una estructura cristalina de tipo argirodita, tal como se representa por medio de la fórmula química 2:
UaPSsCl.
ES18204054T 2017-12-20 2018-11-02 Método para preparar un electrolito sólido para una batería totalmente sólida con una estructura cristalina de tipo argirodita Active ES2917401T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170175875A KR102507008B1 (ko) 2017-12-20 2017-12-20 단일 원소로부터 유래된 아지로다이트형 결정구조를 갖는 전고체 전지용 황화물계 고체전해질 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2917401T3 true ES2917401T3 (es) 2022-07-08

Family

ID=64172237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18204054T Active ES2917401T3 (es) 2017-12-20 2018-11-02 Método para preparar un electrolito sólido para una batería totalmente sólida con una estructura cristalina de tipo argirodita

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11258057B2 (es)
EP (1) EP3502051B1 (es)
JP (1) JP7271096B2 (es)
KR (1) KR102507008B1 (es)
CN (1) CN109942008B (es)
ES (1) ES2917401T3 (es)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7159454B2 (ja) * 2019-03-29 2022-10-24 三井金属鉱業株式会社 硫化物固体電解質
EP3798183A1 (en) * 2019-09-27 2021-03-31 AMG Lithium GmbH Sulfidic solid electrolyte and its precursor
CA3156434A1 (en) * 2019-11-20 2021-05-27 Solvay Sa Preparation method of lithium thiophosphate
KR102247356B1 (ko) 2019-11-29 2021-04-30 고대연 고체전해질 제조장치 및 제조방법
KR20210108147A (ko) * 2020-02-25 2021-09-02 삼성에스디아이 주식회사 전고체 이차전지
KR102342871B1 (ko) 2020-06-17 2021-12-24 한국전기연구원 리튬 이차전지용 고체 전해질의 제조 방법
WO2022009679A1 (ja) * 2020-07-10 2022-01-13 三菱マテリアル株式会社 固体電解質部材の製造方法
JP7251562B2 (ja) * 2020-07-10 2023-04-04 三菱マテリアル株式会社 固体電解質部材の製造方法
CN112271322A (zh) * 2020-10-23 2021-01-26 蜂巢能源科技有限公司 一种固体电解质及其制备方法和应用
KR20230107223A (ko) * 2020-11-11 2023-07-14 에이지씨 가부시키가이샤 황화물계 고체 전해질, 고체 전해질층 및 리튬 이온 이차 전지
KR20220069203A (ko) * 2020-11-19 2022-05-27 한국전자기술연구원 에스터계 유기용매를 이용한 황화물계 고체전해질의 제조 방법, 그 제조 방법으로 제조된 황화물계 고체전해질 및 전고체전지
CN112768760A (zh) * 2021-02-10 2021-05-07 山东瑞福锂业有限公司 一种合成硫化物固态电解质的方法
KR102613606B1 (ko) 2021-09-09 2023-12-14 울산대학교 산학협력단 황화물계 고체 전해질, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 전고체 전지
CN114142084B (zh) * 2021-11-26 2024-01-30 湖州昆仑先端固态电池科技有限公司 一种硫化物固体电解质及其制备方法和应用
CN114122508B (zh) * 2021-11-26 2024-02-23 湖州昆仑先端固态电池科技有限公司 一种硫化物固体电解质及其制备方法和应用
CN114852980B (zh) * 2022-04-22 2024-04-05 武汉理工大学 一种锂电池用固态电解质材料及其制备方法
KR20240061208A (ko) * 2022-10-31 2024-05-08 주식회사 엘지화학 고체 전해질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전고체 전지

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003208919A (ja) * 2002-01-15 2003-07-25 Idemitsu Petrochem Co Ltd リチウムイオン伝導性硫化物ガラス及びガラスセラミックスの製造方法並びに該ガラスセラミックスを用いた全固体型電池
DE102007048289A1 (de) * 2007-10-08 2009-04-09 Universität Siegen Lithium-Argyrodite
JP5716261B2 (ja) * 2009-03-16 2015-05-13 トヨタ自動車株式会社 結晶化硫化物固体電解質材料の製造方法
JP5141675B2 (ja) 2009-12-16 2013-02-13 トヨタ自動車株式会社 硫化物固体電解質材料の製造方法、硫化物固体電解質材料およびリチウム電池
JP6243103B2 (ja) * 2012-06-29 2017-12-06 出光興産株式会社 正極合材
JP6044588B2 (ja) * 2014-05-15 2016-12-14 トヨタ自動車株式会社 硫化物固体電解質材料、電池および硫化物固体電解質材料の製造方法
JP6222134B2 (ja) * 2015-02-25 2017-11-01 トヨタ自動車株式会社 硫化物固体電解質材料、電池および硫化物固体電解質材料の製造方法
JPWO2016204253A1 (ja) * 2015-06-17 2018-04-05 出光興産株式会社 固体電解質の製造方法
JP6683363B2 (ja) * 2015-06-17 2020-04-22 出光興産株式会社 固体電解質の製造方法
DE102015224335A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-08 Robert Bosch Gmbh Feststoffelektrode mit elektrolytgetränkten Aktivmaterialpartikeln
JP2017199631A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 出光興産株式会社 硫化物固体電解質、電極合材及びリチウムイオン電池
JP6945382B2 (ja) * 2016-09-08 2021-10-06 出光興産株式会社 硫化物固体電解質
CN106684441B (zh) * 2017-01-09 2019-03-12 郑州新世纪材料基因组工程研究院有限公司 一种硫磷化物固体电解质及其制备方法
JP7303106B2 (ja) * 2017-06-29 2023-07-04 出光興産株式会社 硫化物固体電解質

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019114525A (ja) 2019-07-11
US20190190007A1 (en) 2019-06-20
CN109942008A (zh) 2019-06-28
KR20190074484A (ko) 2019-06-28
CN109942008B (zh) 2022-08-05
EP3502051A1 (en) 2019-06-26
KR102507008B1 (ko) 2023-03-06
EP3502051B1 (en) 2022-05-18
US11258057B2 (en) 2022-02-22
JP7271096B2 (ja) 2023-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2917401T3 (es) Método para preparar un electrolito sólido para una batería totalmente sólida con una estructura cristalina de tipo argirodita
Jung et al. All solid-state lithium batteries assembled with hybrid solid electrolytes
Zhang et al. Na3. 4Zr1. 8Mg0. 2Si2PO12 filled poly (ethylene oxide)/Na (CF3SO2) 2N as flexible composite polymer electrolyte for solid-state sodium batteries
Zhang et al. Synthesis and characterization of argyrodite solid electrolytes for all-solid-state Li-ion batteries
Jung et al. Organic-inorganic hybrid solid electrolytes for solid-state lithium cells operating at room temperature
Zhang et al. A ceramic/polymer composite solid electrolyte for sodium batteries
Tanibata et al. Preparation and characterization of highly sodium ion conducting Na 3 PS 4–Na 4 SiS 4 solid electrolytes
US10305092B2 (en) Method of preparing positive electrode active material-solid electrolyte complex for all-solid-state lithium sulfur battery
JP5957144B2 (ja) リチウムイオン電池用硫化物系固体電解質
CN108075185B (zh) 固体电解质及其制备方法
Trevey et al. Electrochemical investigation of all-solid-state lithium batteries with a high capacity sulfur-based electrode
US20220109181A1 (en) Sulfide-Based Solid Electrolyte and Preparation Method Thereof
Trevey et al. Preparation of Li2S–GeSe2–P2S5 electrolytes by a single step ball milling for all-solid-state lithium secondary batteries
BR112014031295B1 (pt) Sistema de bateria, método para produzir um sistema de bateria
Law et al. A hybrid dual-salt polymer electrolyte for sodium metal batteries with stable room temperature cycling performance
Zhang et al. A flexible NASICON-type composite electrolyte for lithium-oxygen/air battery
Ponmani et al. Structural, electrical, and electrochemical properties of poly (vinylidene fluoride-co-hexaflouropropylene)/poly (vinyl acetate)-based polymer blend electrolytes for rechargeable magnesium ion batteries
Yao et al. Promoted ion conductivity of sodium salt–poly (ethylene oxide) polymer electrolyte induced by adding conductive beta-alumina and application in all-solid-state sodium batteries
Tao et al. 3Li2S-2MoS2 filled composite polymer PVDF-HFP/LiODFB electrolyte with excellent interface performance for lithium metal batteries
Karthik et al. Flexible high Li+ conductive lithium garnet–based dry solid polymer electrolyte membrane with enhanced electrochemical performance for lithium metal batteries
Kamioka et al. Synthesis of spinel-type magnesium cobalt oxide and its electrical conductivity
JP6414813B2 (ja) 固体電解質および二次電池
Saadoune et al. Electrode materials for sodium ion batteries: A cheaper solution for the energy storage
Gamal et al. Preparation and characterization of Mg2+-ion conducting composite based on poly (vinyl alcohol) with various concentrations of Li2O
KR102006821B1 (ko) 고체 전해질 재료, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전고체 전지