JP2016141574A - Method for manufacturing solid electrolyte - Google Patents

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淳平 丸山
Junpei Maruyama
淳平 丸山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide solid electrolyte glass-ceramics having an ionic conductivity higher than that of the prior art.SOLUTION: The method for manufacturing solid electrolyte glass ceramics includes heating solid electrolyte glass including Li, P, S and halogen elements at a temperature of Tor more and Tor less. When a peak top temperature on the low temperature side is Tc1 and a peak top temperature on the high temperature side is Tc2 out of exothermic peaks observed within 150°C-350°C in differential thermal analysis DTA having a temperature rising rate of 10°C/min, Tis a temperature lower by 18°C than Tc1, and Tis a temperature lower by 2°C than Tc1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、固体電解質ガラスセラミックスの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a solid electrolyte glass ceramic.

Li元素、P元素、S元素及びハロゲン元素を含む固体電解質ガラスを、その結晶化温度(Tc)以上の温度で加熱して固体電解質ガラスセラミックスを製造する方法が知られている(特許文献1〜3及び非特許文献1)。
ハロゲン元素含有の固体電解質ガラスセラミックスはイオン伝導度が高いことが知られている。
There is known a method for producing a solid electrolyte glass ceramic by heating a solid electrolyte glass containing Li element, P element, S element and halogen element at a temperature equal to or higher than its crystallization temperature (Tc) (Patent Documents 1 to 3). 3 and Non-Patent Document 1).
It is known that a solid electrolyte glass ceramic containing a halogen element has high ionic conductivity.

WO2013/069243WO2013 / 069243 特許5443445号公報Japanese Patent No. 5443445 特許5553004号公報Japanese Patent No. 5553004

Preparation and ionic conductivityof (100‐x)(0.8Li2S・0.2P2S5)・xLiI glass‐ceramic electrolytes(J Solid State Electrochem)Preparation and ionic conductivity of (100-x) (0.8Li2S, 0.2P2S5), xLiI glass-ceramic electronics (J Solid State Electrochem)

本発明の目的は、従来よりもさらにイオン伝導度が高い固体電解質ガラスセラミックスを提供することである。
本発明者は、原料の固体電解質ガラスの結晶化温度(Tc1)よりも2〜18℃低い温度で、原料の固体電解質ガラスを結晶化させることでイオン伝導度の高い固体電解質ガラスセラミックスが得られることを見出した。
さらに、ハロゲン元素含有の固体電解質ガラスセラミックスは、リージョンII型結晶構造を有しているとよりイオン伝導度が高いことを見出し、本発明を完成させた。
An object of the present invention is to provide a solid electrolyte glass ceramic having a higher ionic conductivity than conventional ones.
The present inventor obtains a solid electrolyte glass ceramic having high ion conductivity by crystallizing the raw material solid electrolyte glass at a temperature 2 to 18 ° C. lower than the crystallization temperature (Tc1) of the raw material solid electrolyte glass. I found out.
Further, the inventors have found that the halogen electrolyte-containing solid electrolyte glass ceramics have higher ionic conductivity when they have a region II type crystal structure, thereby completing the present invention.

本発明によれば、以下の固体電解質ガラスセラミックスの製造方法が提供される。
1.Li元素、P元素、S元素、ハロゲン元素を含む固体電解質ガラスを、T以上T以下の温度で加熱する、固体電解質ガラスセラミックスの製造方法。
前記Tは、昇温速度10℃/minの示差熱分析DTAにおいて、150℃〜350℃の範囲で観測される発熱ピークの内、低温側のピークトップ温度をTc1、高温側のピークトップ温度をTc2としたときのTc1よりも18℃低い温度であり、前記Tは、Tc1よりも2℃低い温度である。
2.前記固体電解質ガラスセラミックスが、リージョンII型結晶構造を有する、1に記載の固体電解質ガラスセラミックスの製造方法。
According to the present invention, the following method for producing a solid electrolyte glass ceramic is provided.
1. A method for producing a solid electrolyte glass ceramic, comprising heating a solid electrolyte glass containing Li element, P element, S element, and halogen element at a temperature of T 1 or more and T 2 or less.
In the differential thermal analysis DTA with a heating rate of 10 ° C./min, T 1 is Tc 1, the peak top temperature on the low temperature side among the exothermic peaks observed in the range of 150 ° C. to 350 ° C., and the peak top temperature on the high temperature side. the a 18 ° C. temperature lower than Tc1 when a Tc2, the T 2 are a 2 ℃ temperature lower than Tc1.
2. 2. The method for producing a solid electrolyte glass ceramic according to 1, wherein the solid electrolyte glass ceramic has a region II type crystal structure.

本発明によれば、従来技術よりもさらにイオン伝導度が高い固体電解質ガラスセラミックスが提供できる。
本発明によれば、従来技術よりもさらにイオン伝導度が高い固体電解質ガラスセラミックスを製造する方法を提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a solid electrolyte glass ceramic having a higher ionic conductivity than the prior art.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of manufacturing solid electrolyte glass ceramics whose ion conductivity is still higher than a prior art can be provided.

製造例2で製造した固体電解質ガラスの示差熱分析DTAによる分析結果と、実施例1〜4及び比較例1〜4における熱処理温度と、得られた固体電解質ガラスセラミックスのイオン伝導度の関係を示すグラフである。The analysis result by the differential thermal analysis DTA of the solid electrolyte glass manufactured by the manufacture example 2, the heat processing temperature in Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4, and the relationship of the ionic conductivity of the obtained solid electrolyte glass ceramic are shown. It is a graph.

本発明の固体電解質ガラスセラミックスの製造方法(以下、本発明の方法という)は、Li元素、P元素、S元素、ハロゲン元素を含む固体電解質ガラスを、T以上T以下の温度で加熱することを特徴とする。
前記Tは、昇温速度10℃/minの示差熱分析(以下、DTA)において、150℃〜350℃の範囲で観測される発熱ピークの内、低温側のピークトップ温度をTc1、高温側のピークトップ温度をTc2としたときのTc1よりも18℃低い温度であり、前記Tは、Tc1よりも2℃低い温度である。Tc1よりも18℃〜2℃低い温度で固体電解質ガラスを加熱し結晶化させて固体電解質ガラスセラミックスを得る。
The method for producing a solid electrolyte glass ceramic of the present invention (hereinafter referred to as the method of the present invention) heats a solid electrolyte glass containing Li element, P element, S element and halogen element at a temperature of T 1 or more and T 2 or less. It is characterized by that.
T 1 is Tc 1, the peak top temperature on the low temperature side among the exothermic peaks observed in the range of 150 ° C. to 350 ° C. in the differential thermal analysis (hereinafter referred to as DTA) at a temperature increase rate of 10 ° C./min. a 18 ° C. temperature lower than Tc1 when the peak top temperature Tc2 of said T 2 are a 2 ℃ temperature lower than Tc1. The solid electrolyte glass is heated and crystallized at a temperature lower by 18 ° C. to 2 ° C. than Tc1 to obtain a solid electrolyte glass ceramic.

特許文献1〜3では、Li元素、P元素、S元素、ハロゲン元素を含む固体電解質ガラスを、示差熱分析(DTA)で決定した結晶化温度以上の温度で熱処理して固体電解質ガラスセラミックスを得ている。   In Patent Documents 1 to 3, a solid electrolyte glass ceramic is obtained by heat-treating a solid electrolyte glass containing Li element, P element, S element and halogen element at a temperature equal to or higher than the crystallization temperature determined by differential thermal analysis (DTA). ing.

これに対し本発明では、Li元素、P元素、S元素、ハロゲン元素を含む固体電解質ガラスを、その結晶化温度よりも18〜2℃低い温度で熱処理して得た固体電解質ガラスセラミックスが、結晶化温度以上で熱処理して得た固体電解質ガラスセラミックスよりも高いイオン伝導度を示すことを見出した。   On the other hand, in the present invention, a solid electrolyte glass ceramic obtained by heat-treating a solid electrolyte glass containing Li element, P element, S element and halogen element at a temperature lower by 18 to 2 ° C. than its crystallization temperature is obtained by It has been found that the ionic conductivity is higher than that of the solid electrolyte glass ceramic obtained by heat treatment at a temperature equal to or higher than the crystallization temperature.

原料である固体電解質ガラスの結晶化温度Tc1よりも18℃を超えて低い温度で加熱した場合、或いは結晶化温度Tc1より2℃以内の温度で加熱した場合には、結晶化温度以上で加熱した場合と同等又はそれ以下のイオン伝導度となるおそれがある。   When heated at a temperature lower than 18 ° C. below the crystallization temperature Tc1 of the solid electrolyte glass as a raw material, or when heated at a temperature within 2 ° C. below the crystallization temperature Tc1, it was heated above the crystallization temperature. The ionic conductivity may be equal to or less than the case.

図1は、製造例2で製造した結晶化温度Tc1が209.8℃である固体電解質ガラスを実施例1〜4及び比較例1〜4に示す温度で熱処理したときに得られた固体電解質ガラスセラミックスのイオン伝導度を示す。図1から、固体電解質ガラスの結晶化温度よりも18〜2℃低い温度範囲で熱処理した場合に、イオン伝導度が顕著に高い固体電解質ガラスセラミックスが得られることがわかる。   FIG. 1 shows the solid electrolyte glass obtained when the solid electrolyte glass produced in Production Example 2 having a crystallization temperature Tc1 of 209.8 ° C. is heat-treated at the temperatures shown in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4. Indicates the ionic conductivity of ceramics. From FIG. 1, it can be seen that solid electrolyte glass ceramics with significantly higher ionic conductivity can be obtained when heat treatment is performed in a temperature range 18 to 2 ° C. lower than the crystallization temperature of the solid electrolyte glass.

本発明の方法における加熱温度は、原料の固体電解質ガラスの結晶化温度よりも16〜2℃低い温度範囲であるとより好ましく、14〜2℃低い温度範囲であると、より高いイオン伝導度を有する固体電解質ガラスセラミックスが得られ、さらに好ましい。   The heating temperature in the method of the present invention is more preferably 16 to 2 ° C. lower than the crystallization temperature of the raw solid electrolyte glass, and higher ionic conductivity is 14 to 2 ° C. lower temperature range. A solid electrolyte glass ceramic having the same is obtained, and more preferable.

本発明の方法における加熱時間は特に限定されないが、通常0.5〜10時間、好ましくは1〜5時間、より好ましくは1.5〜4時間である。   The heating time in the method of the present invention is not particularly limited, but is usually 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 5 hours, more preferably 1.5 to 4 hours.

本発明の方法における加熱雰囲気は特に限定されず、公知の雰囲気でよいが、窒素雰囲気等の不活性雰囲気若しくは真空下が好ましい。   The heating atmosphere in the method of the present invention is not particularly limited and may be a known atmosphere, but is preferably an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere or under vacuum.

本発明の方法によって得られる固体電解質ガラスセラミックスは、リージョンII型結晶構造を有していることが好ましい。リージョンII型結晶構造を有していることにより、イオン伝導度が高い固体電解質ガラスセラミックスが得られる。   The solid electrolyte glass ceramic obtained by the method of the present invention preferably has a region II type crystal structure. By having the region II type crystal structure, a solid electrolyte glass ceramic having high ion conductivity can be obtained.

ここで、リージョンII型結晶構造とは、Thio−LISICON結晶の中で最も高いイオン伝導度を有するLiGeS−LiPS系結晶Region II Li3.25Ge0.250.75と同じXRDパターンを有する結晶構造をいう。 Here, the region II type crystal structure is a Li 4 GeS 4 -Li 3 PS 4 system crystal having the highest ionic conductivity among Thio-LISICON crystals, Region II Li 3.25 Ge 0.25 P 0.75. It refers to a crystal structure having the same XRD pattern as S 4.

固体電解質ガラスセラミックスがリージョンII型結晶構造を有していることは、X線回折(CuKα:λ=1.5418Å)によってThio−LISICONリージョンII型結晶構造由来のピークが観測できることで確認できる。   The fact that the solid electrolyte glass ceramic has a region II type crystal structure can be confirmed by observing a peak derived from the Thio-LISICON region II type crystal structure by X-ray diffraction (CuKα: λ = 1.5418Å).

本発明の方法で用いる出発原料は、構成成分として、Li元素、P元素、S元素、ハロゲン元素を含む固体電解質ガラス(ガラス状固体電解質)であれば特に限定されない。
ハロゲン元素としては、F、Cl、Br及びIが挙げられ、Cl、Br又はIであることが好ましく、Br又はIであることがより好ましい。
The starting material used in the method of the present invention is not particularly limited as long as it is a solid electrolyte glass (glassy solid electrolyte) containing Li element, P element, S element and halogen element as constituent components.
Examples of the halogen element include F, Cl, Br, and I. Cl, Br, or I is preferable, and Br or I is more preferable.

固体電解質ガラスを製造する際の原料化合物のうち、Li元素を含む化合物としては、LiS(硫化リチウム)、LiSiO(オルト珪酸リチウム)、LiPO(燐酸リチウム)、LiGeO(ゲルマン酸リチウム)、LiBO(メタホウ酸リチウム)、LiAlO(リチウムアルミネート)等が挙げられ、LiSが好ましい。
P元素を含む化合物としては、P(三硫化二リン)、P(五硫化二リン)等の硫化リン、単体リン(P)、NaPO(リン酸ナトリウム)等が挙げられ、Pが好ましい。
S元素を含む化合物としては、LiS(硫化リチウム)、P(五硫化二リン)、単体の硫黄(S)、NaS(硫化ナトリウム)、SiS(硫化珪素)、Al(硫化アルミニウム)、GeS(硫化ゲルマニウム)、B(三硫化二砒素)等が挙げられ、LiS、P、単体の硫黄(S)、が好ましい。
ハロゲン元素を含む化合物としては、LiBr、LiCl、LiI、NaBr、NaCl、NaI等が挙げられ、LiBr、LiI、LiClが好ましい。
Among the raw material compounds for producing the solid electrolyte glass, compounds containing Li element include Li 2 S (lithium sulfide), Li 4 SiO 4 (lithium orthosilicate), Li 3 PO 4 (lithium phosphate), Li 4. Examples include GeO 4 (lithium germanate), LiBO 2 (lithium metaborate), LiAlO 3 (lithium aluminate), and Li 2 S is preferable.
Examples of the compound containing P element include phosphorus sulfides such as P 2 S 3 (phosphorus trisulfide) and P 2 S 5 (phosphorus pentasulfide), simple phosphorus (P), Na 3 PO 4 (sodium phosphate), and the like. And P 2 S 5 is preferable.
Examples of the compound containing S element include Li 2 S (lithium sulfide), P 2 S 5 (phosphorus pentasulfide), simple sulfur (S), Na 2 S (sodium sulfide), SiS 2 (silicon sulfide), Al 2 S 3 (aluminum sulfide), GeS 2 (germanium sulfide), B 2 S 3 (diarsenic trisulfide), and the like, and Li 2 S, P 2 S 5 , and simple sulfur (S) are preferable.
Examples of the compound containing a halogen element include LiBr, LiCl, LiI, NaBr, NaCl, and NaI, and LiBr, LiI, and LiCl are preferable.

各元素の組成比は、固体電解質ガラス又は電解質前駆体を製造する際の原料化合物の配合量を調整することにより制御できる。
ハロゲン化合物がハロゲン化リチウムの場合、硫化リチウム:五硫化二リン(モル比)は、例えば65:35〜85:15であり、好ましくは67:33〜83:17であり、より好ましくは67:33〜80:20であり、最も好ましくは72:28〜78:22である。
この場合、硫化リチウム及び五硫化二リンのモル量の合計に対するハロゲン化リチウムのモル比は、好ましくは50:50〜99:1であり、より好ましくは55:45〜97:3であり、さらに好ましくは60:40〜96:4であり、特に好ましくは70:30〜96:4である。
The composition ratio of each element can be controlled by adjusting the compounding amount of the raw material compound when producing the solid electrolyte glass or the electrolyte precursor.
When the halogen compound is lithium halide, the lithium sulfide: diphosphorus pentasulfide (molar ratio) is, for example, 65:35 to 85:15, preferably 67:33 to 83:17, more preferably 67: It is 33-80: 20, Most preferably, it is 72: 28-78: 22.
In this case, the molar ratio of lithium halide to the sum of the molar amounts of lithium sulfide and diphosphorus pentasulfide is preferably 50:50 to 99: 1, more preferably 55:45 to 97: 3, Preferably it is 60: 40-96: 4, Most preferably, it is 70: 30-96: 4.

原料の固体電解質ガラスのイオン伝導度は、3×10−4S/cm以上であることが好ましく、5×10−4S/cm以上であることがより好ましい。さらに好ましくは、7×10−4S/cm以上である。
尚、原料の固体電解質ガラスのイオン伝導度は高ければ高いほど、得られる固体電解質ガラスセラミックスのイオン伝導度が高くなるので好ましいが、例えば、上限として5×10−2S/cmを挙げることができる。
The ionic conductivity of the raw material solid electrolyte glass is preferably 3 × 10 −4 S / cm or more, and more preferably 5 × 10 −4 S / cm or more. More preferably, it is 7 × 10 −4 S / cm or more.
Note that the higher the ionic conductivity of the raw material solid electrolyte glass, the higher the ionic conductivity of the obtained solid electrolyte glass ceramic, which is preferable. For example, the upper limit is 5 × 10 −2 S / cm. it can.

本発明の方法によって得られる固体電解質ガラスセラミックスのイオン伝導度は、原料の固体電解質ガラスのイオン伝導度の2倍以上であることが好ましく、3倍以上であることがより好ましく、4倍以上であることがさらに好ましい。   The ionic conductivity of the solid electrolyte glass ceramic obtained by the method of the present invention is preferably 2 times or more, more preferably 3 times or more, more preferably 4 times or more of the ionic conductivity of the raw material solid electrolyte glass. More preferably it is.

原料の固体電解質ガラスの製造方法は特に限定されず、固体電解質ガラスを製造する公知の方法を用いることができる。
以下、原料として用いる固体電解質ガラスの製造方法の例を説明するが、本発明の方法で用いる原料は、これらの製造方法により製造された固体電解質ガラスに限定されない。
The manufacturing method of the raw material solid electrolyte glass is not specifically limited, The well-known method of manufacturing solid electrolyte glass can be used.
Hereinafter, although the example of the manufacturing method of the solid electrolyte glass used as a raw material is demonstrated, the raw material used by the method of this invention is not limited to the solid electrolyte glass manufactured by these manufacturing methods.

1.第一の製造方法
固体電解質ガラスは、原料aとハロゲン元素を含む化合物とを所定の方法により反応させることにより製造することができる。
(a)原料a
原料aとしては、LiS(硫化リチウム)、P(三硫化二リン)(五硫化二リン)、SiS(硫化珪素)、LiSiO(オルト珪酸リチウム)、Al(硫化アルミニウム)、単体リン(P)、単体の硫黄(S)、シリコン(Si)、GeS(硫化ゲルマニウム)、B(三硫化二砒素)、LiPO(燐酸リチウム)、LiGeO(ゲルマン酸リチウム)、LiBO(メタホウ酸リチウム)、LiAlO(リチウムアルミネート)、NaS(硫化ナトリウム)、NaGeO(ゲルニウム酸ナトリウム)、NaSiO(オルト珪酸ナトリウム)、NaPO(リン酸ナトリウム)、NaBO(メタホウ酸ナトリウム)、NaAlO(アルミン酸ナトリウム)等を用いることができる。これらは2種以上混合して使用してもよい。
好ましい原料aとしては、LiSとPの組み合わせ、硫化リン、単体硫黄と単体リンの組み合わせ、硫化リンと単体硫黄の組み合わせ、硫化リンと単体硫黄と単体リンの組み合わせ等が挙げられる。
以下、原料aが硫化リチウム及び五硫化二リンの組み合わせである場合について説明する。
1. First Production Method The solid electrolyte glass can be produced by reacting the raw material a and a compound containing a halogen element by a predetermined method.
(A) Raw material a
As the raw material a, Li 2 S (lithium sulfide), P 2 S 3 (phosphorus trisulfide) , P 2 S 5 (phosphorus pentasulfide), SiS 2 (silicon sulfide), Li 4 SiO 4 (lithium orthosilicate) ), Al 2 S 3 (aluminum sulfide), simple phosphorus (P), simple sulfur (S), silicon (Si), GeS 2 (germanium sulfide), B 2 S 3 (diarsenic trisulfide), Li 3 PO 4 (lithium phosphate), Li 4 GeO 4 (lithium germanate), LiBO 2 (lithium metaborate), LiAlO 3 (lithium aluminate), Na 2 S (sodium sulfide), Na 4 GeO 4 (sodium germanate), Na 4 SiO 4 (sodium orthosilicate), Na 3 PO 4 (sodium phosphate), NaBO 2 (sodium metaborate), NaAlO 3 ( Sodium aluminate) and the like can be used. You may use these in mixture of 2 or more types.
Preferred raw materials a include a combination of Li 2 S and P 2 S 5 , phosphorus sulfide, a combination of elemental sulfur and elemental phosphorus, a combination of phosphorus sulfide and elemental sulfur, a combination of phosphorus sulfide, elemental sulfur and elemental phosphorus, and the like. .
Hereinafter, the case where the raw material a is a combination of lithium sulfide and diphosphorus pentasulfide will be described.

硫化リチウムは、特に制限なく使用できるが、高純度のものが好ましい。硫化リチウムは、例えば、特開平7−330312号、特開平9−283156号、特開2010−163356、特願2009−238952に記載の方法により製造することができる。   Lithium sulfide can be used without particular limitation, but high purity is preferred. Lithium sulfide can be produced, for example, by the methods described in JP-A-7-330312, JP-A-9-283156, JP-A 2010-163356, and Japanese Patent Application No. 2009-233892.

具体的に、炭化水素系有機溶媒中で水酸化リチウムと硫化水素とを70℃〜300℃で反応させて、水硫化リチウムを生成し、次いでこの反応液を脱硫化水素化することにより硫化リチウムを合成できる(特開2010−163356)。
また、水溶媒中で水酸化リチウムと硫化水素とを10℃〜100℃で反応させて、水硫化リチウムを生成し、次いでこの反応液を脱硫化水素化することにより硫化リチウムを合成できる(特願2009−238952)。
Specifically, lithium hydroxide and hydrogen sulfide are reacted at 70 ° C. to 300 ° C. in a hydrocarbon-based organic solvent to produce lithium hydrosulfide, and then the reaction solution is dehydrosulfurized to form lithium sulfide. Can be synthesized (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-163356).
In addition, lithium hydroxide and hydrogen sulfide are reacted at 10 ° C. to 100 ° C. in an aqueous solvent to produce lithium hydrosulfide, and then the reaction liquid is dehydrosulfurized to synthesize lithium sulfide (special feature). Application 2009-238952).

硫化リチウムは、硫黄酸化物のリチウム塩の総含有量が0.15質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1質量%以下であり、かつN−メチルアミノ酪酸リチウムの含有量が0.15質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1質量%以下である。硫黄酸化物のリチウム塩の総含有量が0.15質量%以下であると、溶融急冷法やメカニカルミリング法で得られる固体電解質は、ガラス状電解質(完全非晶質)となる。一方、硫黄酸化物のリチウム塩の総含有量が0.15質量%を超えると、得られる電解質は、最初から結晶化物となるおそれがある。   The lithium sulfide preferably has a total lithium oxide lithium salt content of 0.15% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, and a lithium N-methylaminobutyrate content. The content is preferably 0.15% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less. When the total content of the lithium salt of sulfur oxide is 0.15% by mass or less, the solid electrolyte obtained by the melt quenching method or the mechanical milling method becomes a glassy electrolyte (fully amorphous). On the other hand, when the total content of the lithium salt of sulfur oxide exceeds 0.15% by mass, the obtained electrolyte may become a crystallized product from the beginning.

また、N−メチルアミノ酪酸リチウムの含有量が0.15質量%以下であると、N−メチルアミノ酪酸リチウムの劣化物がリチウムイオン電池のサイクル性能を低下させることがない。このように不純物が低減された硫化リチウムを用いると、高イオン伝導性電解質が得られる。   In addition, when the content of lithium N-methylaminobutyrate is 0.15% by mass or less, a deteriorated product of lithium N-methylaminobutyrate does not deteriorate the cycle performance of the lithium ion battery. When lithium sulfide with reduced impurities is used, a high ion conductive electrolyte can be obtained.

上述した特開平7−330312号及び特開平9−283156号に基づいて硫化リチウムを製造した場合、硫化リチウムが硫黄酸化物のリチウム塩等を含むため、精製することが好ましい。
一方、特開2010−163356に記載の硫化リチウムの製法で製造した硫化リチウムは、硫黄酸化物のリチウム塩等の含有量が非常に少ないため、精製せずに用いてもよい。
好ましい精製法としては、例えば、国際公開WO2005/40039号に記載された精製法等が挙げられる。具体的には、上記のようにして得られた硫化リチウムを、有機溶媒を用い、100℃以上の温度で洗浄する。
When lithium sulfide is produced based on the above-mentioned JP-A-7-330312 and JP-A-9-283156, it is preferable to purify the lithium sulfide because it contains a lithium salt of a sulfur oxide.
On the other hand, lithium sulfide produced by the method for producing lithium sulfide described in JP-A-2010-163356 may be used without purification because it contains a very small amount of sulfur oxide lithium salt or the like.
As a preferable purification method, for example, a purification method described in International Publication No. WO2005 / 40039 and the like can be mentioned. Specifically, the lithium sulfide obtained as described above is washed at a temperature of 100 ° C. or higher using an organic solvent.

五硫化二リン(P)は、工業的に製造され、販売されているものであれば、特に限定なく使用することができる。 As long as diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ) is industrially manufactured and sold, it can be used without particular limitation.

(b)ハロゲン元素を含む化合物
ハロゲン元素を含む化合物としては、下記式(E)に示す化合物を用いることができ、1つの化合物を用いてもよく、複数の化合物を用いてもよい。
Y−X…(E)
(B) Compound containing halogen element As the compound containing halogen element, a compound represented by the following formula (E) can be used, and one compound or a plurality of compounds may be used.
YX ... (E)

式(E)において、Yは、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属類を示す。リチウムとナトリウムが好ましく、特にリチウムが好ましい。
Xは、上記式(C)のXと同様である。
ハロゲン元素を含む化合物としては、NaI,NaF,NaCl,NaBr、LiI、LiF、LiCl又はLiBrが好ましい。
In the formula (E), Y represents an alkali metal such as lithium, sodium or potassium. Lithium and sodium are preferred, and lithium is particularly preferred.
X is the same as X in the above formula (C).
As the compound containing a halogen element, NaI, NaF, NaCl, NaBr, LiI, LiF, LiCl, or LiBr is preferable.

また、ハロゲン元素を含む化合物としては、下記式(E’)に示す化合物を用いることもでき、1つの化合物を用いてもよく、複数の化合物を用いてもよい。
−X…(E’)
式(E’)において、Mは、Li,B,Al,Si,P,S,Ge,As,Se,Sn,Sb,Te,Pb又はBiを示す。特にP又はLiが好ましい。wは1〜2の任意の整数、xは1〜10の範囲の任意の整数である。
Xは、上記式(C)のXと同様である。
Moreover, as a compound containing a halogen element, the compound shown to following formula (E ') can also be used, a single compound may be used and a several compound may be used.
M w −X x (E ′)
In the formula (E ′), M represents Li, B, Al, Si, P, S, Ge, As, Se, Sn, Sb, Te, Pb, or Bi. P or Li is particularly preferable. w is an arbitrary integer of 1 to 2, and x is an arbitrary integer in the range of 1 to 10.
X is the same as X in the above formula (C).

ハロゲン元素を含む化合物としては、具体的には、LiF,LiCl,LiBr,LiI,BCl,BBr,BI,AlF,AlBr,AlI,AlCl,SiF,SiCl,SiCl,SiCl,SiBr,SiBrCl,SiBrCl,SiI,PF,PF,PCl,PCl,POCl,PBr,POBr,PI,PCl,P,SF,SF,SF,S10,SCl,SCl,SBr,GeF,GeCl,GeBr,GeI,GeF,GeCl,GeBr,GeI,AsF,AsCl,AsBr,AsI,AsF,SeF,SeF,SeCl,SeCl,SeBr,SeBr,SnF,SnCl,SnBr,SnI,SnF,SnCl,SnBr,SnI,SbF,SbCl,SbBr,SbI,SbF,SbCl,PbF,PbCl,PbF,PbCl,PbBr,PbI,BiF,BiCl,BiBr,BiI,TeF,Te10,TeF,TeCl,TeCl,TeBr,TeBr,TeI4、NaI,NaF,NaCl,NaBr等が挙げられ、好ましくLiCl,LiBr,LiI,PCl、PCl、PBr及びPBrであり、より好ましくはLiCl,LiBr,LiI及びPBrである。 As the compound containing a halogen element, specifically, LiF, LiCl, LiBr, LiI , BCl 3, BBr 3, BI 3, AlF 3, AlBr 3, AlI 3, AlCl 3, SiF 4, SiCl 4, SiCl 3 , Si 2 Cl 6, SiBr 4 , SiBrCl 3, SiBr 2 Cl 2, SiI 4, PF 3, PF 5, PCl 3, PCl 5, POCl 3, PBr 3, POBr 3, PI 3, P 2 Cl 4, P 2 I 4 , SF 2 , SF 4 , SF 6 , S 2 F 10 , SCl 2 , S 2 Cl 2 , S 2 Br 2 , GeF 4 , GeCl 4 , GeBr 4 , GeI 4 , GeF 2 , GeCl 2 , GeBr 2, GeI 2, AsF 3, AsCl 3, AsBr 3, AsI 3, AsF 5, SeF 4, SeF 6, Se l 2, SeCl 4, Se 2 Br 2, SeBr 4, SnF 4, SnCl 4, SnBr 4, SnI 4, SnF 2, SnCl 2, SnBr 2, SnI 2, SbF 3, SbCl 3, SbBr 3, SbI 3, SbF 5, SbCl 5, PbF 4 , PbCl 4, PbF 2, PbCl 2, PbBr 2, PbI 2, BiF 3, BiCl 3, BiBr 3, BiI 3, TeF 4, Te 2 F 10, TeF 6, TeCl 2, Examples include TeCl 4 , TeBr 2 , TeBr 4 , TeI 4, NaI, NaF, NaCl, NaBr, etc., preferably LiCl, LiBr, LiI, PCl 5 , PCl 3 , PBr 5 and PBr 3 , more preferably LiCl, LiBr, is LiI and PBr 3.

尚、上記原料aやハロゲン元素を含む化合物の他に、ガラス転移温度を低減する化合物(ガラス化促進剤)を添加してもよい。ガラス化促進剤の例としては、LiPO、LiSiO、LiGeO、LiBO、LiAlO、LiCaO、LiInO3、NaPO、NaSiO、NaGeO、NaBO、NaAlO、NaCaO、NaInO等の無機化合物が挙げられる。 In addition to the raw material a and the halogen-containing compound, a compound (vitrification accelerator) for reducing the glass transition temperature may be added. Examples of vitrification promoters include Li 3 PO 4 , Li 4 SiO 4 , Li 4 GeO 4 , Li 3 BO 3 , Li 3 AlO 3 , Li 3 CaO 3 , Li 3 InO 3, Na 3 PO 4 , Na Examples include inorganic compounds such as 4 SiO 4 , Na 4 GeO 4 , Na 3 BO 3 , Na 3 AlO 3 , Na 3 CaO 3 , and Na 3 InO 3 .

(c)固体電解質ガラスの製造方法
以下、原料aとして、硫化リチウム及び五硫化二リンを用いた固体電解質ガラスの製造方法について説明する。
硫化リチウムと五硫化二リンの割合(モル比)は、60:40〜90:10、好ましくは65:35〜85:15又は70:30〜90:10であり、さらに好ましくは67:33〜83:17又は72:28〜88:12であり、特に好ましくは67:33〜80:20又は74:26〜86:14である。特により好ましくは、70:30〜80:20又は75:25〜85:15である。最も好ましくは、硫化リチウムと五硫化二リンの割合(モル比)は、72:28〜78:22、又は77:23〜83:17である。
(C) Manufacturing method of solid electrolyte glass Hereinafter, the manufacturing method of the solid electrolyte glass using lithium sulfide and diphosphorus pentasulfide as the raw material a is demonstrated.
The ratio (molar ratio) of lithium sulfide to diphosphorus pentasulfide is 60:40 to 90:10, preferably 65:35 to 85:15 or 70:30 to 90:10, and more preferably 67:33 to 83:17 or 72:28 to 88:12, particularly preferably 67:33 to 80:20 or 74:26 to 86:14. More preferably, it is 70: 30-80: 20 or 75: 25-85: 15. Most preferably, the ratio (molar ratio) of lithium sulfide to diphosphorus pentasulfide is 72:28 to 78:22 or 77:23 to 83:17.

また、硫化リチウムのモル量と五硫化二リンのモル量の合計とハロゲン元素を含む化合物の割合(モル比)は、50:50〜99:1、好ましくは55:45〜95:5、特に好ましくは60:40〜90:10である。
硫化リチウムのモル量と五硫化二リンのモル量の合計とハロゲン元素を含む化合物の割合(モル比)は、50:50〜99:1が好ましく、より好ましくは55:45〜97:3又は70:30〜98:2であり、さらに好ましくは60:40〜96:4又は80:10〜98:2であり、特に好ましくは70:30〜96:4又は80:20〜98:2である。尚、硫化リチウムのモル量と五硫化二リンのモル量の合計とハロゲン元素を含む化合物は、MM処理等により混合してから加熱処理することが好ましい。
The ratio (molar ratio) of the total molar amount of lithium sulfide and the molar amount of diphosphorus pentasulfide and the compound containing a halogen element is 50:50 to 99: 1, preferably 55:45 to 95: 5. Preferably it is 60: 40-90: 10.
The ratio of the total molar amount of lithium sulfide and the molar amount of phosphorous pentasulfide and the compound containing a halogen element (molar ratio) is preferably 50:50 to 99: 1, more preferably 55:45 to 97: 3 or 70:30 to 98: 2, more preferably 60:40 to 96: 4 or 80:10 to 98: 2, particularly preferably 70:30 to 96: 4 or 80:20 to 98: 2. is there. In addition, it is preferable to heat-process, after mixing the total amount of the molar amount of lithium sulfide and the molar amount of phosphorous pentasulfide, and the compound containing a halogen element by MM treatment or the like.

硫化リチウム、五硫化二リン及びハロゲン元素を含む化合物を、上記配合比で混合した材料を、溶融急冷法、メカニカルミリング法(以下、適宜「メカニカルミリング」を「MM」という。)、有機溶媒中で原料を反応させるスラリー法又は固相法等により処理することにより、固体電解質ガラスを製造する。   A material obtained by mixing a compound containing lithium sulfide, diphosphorus pentasulfide and a halogen element in the above-mentioned mixing ratio is melt-quenched, mechanical milling (hereinafter, “mechanical milling” is appropriately referred to as “MM”), and in an organic solvent. The solid electrolyte glass is manufactured by processing by a slurry method or a solid phase method in which the raw materials are reacted with each other.

(ア)溶融急冷法
溶融急冷法は、例えば、特開平6−279049、WO2005/119706に記載されている。具体的には、PとLiSとハロゲンを含む化合物とを所定量乳鉢にて混合しペレット状にしたものを、カーボンコートした石英管中に入れ真空封入する。所定の反応温度で反応させた後、氷中に投入し急冷することにより、固体電解質ガラスが得られる。
(A) Melting and quenching method The melting and quenching method is described, for example, in JP-A-6-279049 and WO2005 / 119706. Specifically, P 2 S 5 , Li 2 S and a halogen-containing compound are mixed in a predetermined amount in a mortar and pelletized, and then placed in a carbon-coated quartz tube and vacuum-sealed. After reacting at a predetermined reaction temperature, the solid electrolyte glass is obtained by putting it in ice and rapidly cooling it.

反応温度は、好ましくは400℃〜1000℃、より好ましくは、800℃〜900℃である。
反応時間は、好ましくは0.1時間〜12時間、より好ましくは、1〜12時間である。
The reaction temperature is preferably 400 ° C to 1000 ° C, more preferably 800 ° C to 900 ° C.
The reaction time is preferably 0.1 hour to 12 hours, more preferably 1 to 12 hours.

上記反応物の急冷温度は、通常10℃以下、好ましくは0℃以下であり、その冷却速度は、通常1〜10000K/sec程度、好ましくは10〜10000K/secである。   The quenching temperature of the reactant is usually 10 ° C. or less, preferably 0 ° C. or less, and the cooling rate is usually about 1 to 10,000 K / sec, preferably 10 to 10,000 K / sec.

(イ)メカニカルミリング法(MM法)
MM法は、例えば、特開平11−134937、特開2004−348972、特開2004−348973に記載されている。
具体的には、PとLiSとハロゲンを含む化合物とを所定量乳鉢にて混合し、例えば、各種ボールミル等を使用して所定時間反応させることにより、固体電解質ガラスが得られる。
上記原料を用いたMM法は、室温で反応させることができる。そのため、原料の熱分解が起らず、仕込み組成の固体電解質ガラスを得ることができるという利点がある。
また、MM法では固体電解質ガラスの製造と同時に、微粉末化できるという利点もある。
(B) Mechanical milling method (MM method)
The MM method is described in, for example, JP-A-11-134937, JP-A-2004-348972, and JP-A-2004-348993.
Specifically, P 2 S 5 , Li 2 S and a halogen-containing compound are mixed in a predetermined amount in a mortar and reacted for a predetermined time using, for example, various ball mills, etc., thereby obtaining a solid electrolyte glass. .
The MM method using the above raw materials can be reacted at room temperature. Therefore, there is an advantage that a solid electrolyte glass having a charged composition can be obtained without thermal decomposition of the raw material.
Further, the MM method has an advantage that it can be finely powdered simultaneously with the production of the solid electrolyte glass.

MM法には、回転ボールミル、転動ボールミル、振動ボールミル、遊星ボールミル等種々の形式を用いることができる。
MM法の条件としては、例えば、遊星型ボールミル機を使用した場合、回転速度を数十〜数百回転/分とし、0.5時間〜100時間処理すればよい。
また、特開2010−90003に記載されているように、ボールミルのボールは異なる径のボールを混合して使用してもよい。
また、特開2009−110920や特開2009−211950に記載されているように、原料に有機溶媒を添加してスラリー状にし、このスラリーをMM処理してもよい。
また、特開2010−30889に記載のようにMM処理の際のミル内の温度を調整してもよい。
MM処理時の原料温度が、60℃以上160℃以下になるようにすることが好ましい。
Various types such as a rotating ball mill, a rolling ball mill, a vibrating ball mill, and a planetary ball mill can be used for the MM method.
As conditions for the MM method, for example, when a planetary ball mill is used, the rotational speed may be set to several tens to several hundreds of revolutions / minute, and the treatment may be performed for 0.5 hours to 100 hours.
Further, as described in JP 2010-90003 A, balls of a ball mill may be used by mixing balls having different diameters.
Further, as described in JP2009-110920A or JP2009-2111950, an organic solvent may be added to the raw material to form a slurry, and this slurry may be subjected to MM treatment.
Further, as described in JP 2010-30889 A, the temperature in the mill during MM processing may be adjusted.
The raw material temperature during the MM treatment is preferably 60 ° C. or higher and 160 ° C. or lower.

(ウ)スラリー法
スラリー法は、WO2004/093099、WO2009/047977に記載されている。
具体的には、所定量のP粒子とLiS粒子とハロゲンを含む化合物とを有機溶媒中で所定時間反応させることにより、固体電解質ガラスが得られる。
ハロゲンを含む化合物は、有機溶媒に溶解するか、又は粒子であることが好ましい。
(C) Slurry method The slurry method is described in WO2004 / 093099 and WO2009 / 047977.
Specifically, a solid electrolyte glass is obtained by reacting a predetermined amount of P 2 S 5 particles, Li 2 S particles, and a halogen-containing compound in an organic solvent for a predetermined time.
The halogen-containing compound is preferably dissolved in an organic solvent or is a particle.

ここで、特開2010−140893に記載されているように、反応を進行させるため、原料を含むスラリーをビーズミルと反応容器との間で循環させながら反応させてもよい。
また、WO2009/047977に記載されているように、原料の硫化リチウムを予め粉砕しておくと効率的に反応を進行させることができる。
また、特願2010−270191に記載されているように、原料の硫化リチウムの比表面積を大きくするために溶解パラメーターが9.0以上の極性溶媒(例えば、メタノール、ジエチルカーネート、アセトニトリル)に所定時間浸漬してもよい。
Here, as described in JP-A-2010-140893, in order to advance the reaction, the slurry containing the raw material may be reacted while being circulated between the bead mill and the reaction vessel.
Further, as described in WO2009 / 047977, when the raw material lithium sulfide is pulverized in advance, the reaction can proceed efficiently.
Further, as described in Japanese Patent Application No. 2010-270191, in order to increase the specific surface area of the raw material lithium sulfide, it is predetermined in a polar solvent (for example, methanol, diethyl carnate, acetonitrile) having a solubility parameter of 9.0 or more. You may soak for hours.

反応温度は、好ましくは20℃以上80℃以下、より好ましくは、20℃以上60℃以下である。
反応時間は、好ましくは1時間以上16時間以下、より好ましくは、2時間以上14時間以下である。
The reaction temperature is preferably 20 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, more preferably 20 ° C. or higher and 60 ° C. or lower.
The reaction time is preferably 1 hour or longer and 16 hours or shorter, more preferably 2 hours or longer and 14 hours or shorter.

有機溶媒の量は、原料である硫化リチウムと五硫化二リンとハロゲンを含む化合物とが、有機溶媒の添加により溶液又はスラリー状になる程度であることが好ましい。通常、有機溶媒1リットルに対する原料(合計量)の添加量は0.001kg以上1kg以下程度となる。好ましくは0.005kg以上0.5kg以下、特に好ましくは0.01kg以上0.3kg以下である。   The amount of the organic solvent is preferably such that the raw material lithium sulfide, diphosphorus pentasulfide, and the halogen-containing compound become a solution or slurry by the addition of the organic solvent. Usually, the amount of the raw material (total amount) added to 1 liter of the organic solvent is about 0.001 kg or more and 1 kg or less. Preferably they are 0.005 kg or more and 0.5 kg or less, Most preferably, they are 0.01 kg or more and 0.3 kg or less.

有機溶媒としては特に制限はないが、非プロトン性有機溶媒が特に好ましい。
非プロトン性有機溶媒としては、非プロトン性の非極性有機溶媒(例えば、炭化水素系有機溶媒)、非プロトン性の極性有機化合物(例えば、アミド化合物,ラクタム化合物,尿素化合物,有機イオウ化合物,環式有機リン化合物等)を、単独溶媒として、又は、混合溶媒として、好適に使用することができる。
The organic solvent is not particularly limited, but an aprotic organic solvent is particularly preferable.
Examples of the aprotic organic solvent include aprotic apolar organic solvents (for example, hydrocarbon organic solvents), aprotic polar organic compounds (for example, amide compounds, lactam compounds, urea compounds, organic sulfur compounds, rings) A formula organophosphorus compound or the like) can be suitably used as a single solvent or as a mixed solvent.

炭化水素系有機溶媒としては、飽和炭化水素、不飽和炭化水素又は芳香族炭化水素が使用できる。
飽和炭化水素としては、ヘキサン、ペンタン、2−エチルヘキサン、ヘプタン、デカン、シクロヘキサン等が挙げられる。
不飽和炭化水素しては、ヘキセン、ヘプテン、シクロヘキセン等が挙げられる。
芳香族炭化水素としては、トルエン、キシレン、デカリン、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン等が挙げられる。
これらのうち、特にトルエン、キシレンが好ましい。
As the hydrocarbon organic solvent, a saturated hydrocarbon, an unsaturated hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon can be used.
Examples of the saturated hydrocarbon include hexane, pentane, 2-ethylhexane, heptane, decane, and cyclohexane.
Examples of the unsaturated hydrocarbon include hexene, heptene, cyclohexene and the like.
Aromatic hydrocarbons include toluene, xylene, decalin, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene and the like.
Of these, toluene and xylene are particularly preferable.

固体電解質ガラスの原料には、三臭化リン等、上記有機溶媒に可溶であるものがあり、スラリー法を用いて製造することに適している。
例えば、硫化リチウムは有機溶媒に溶解しないが、三臭化リンは有機溶媒に溶解するため、硫化リチウム、五硫化二リン及び臭化リンを原料に用いる場合には、全ての原料が有機溶媒に溶解しない場合よりも反応性が高くなるため、反応時間を短くでき、未反応残留物の少ない高純度の固体電解質ガラスを得ることができる。
Some solid electrolyte glass materials are soluble in the above organic solvents, such as phosphorus tribromide, and are suitable for production using a slurry method.
For example, lithium sulfide does not dissolve in an organic solvent, but phosphorus tribromide dissolves in an organic solvent. Therefore, when lithium sulfide, phosphorus pentasulfide, and phosphorus bromide are used as raw materials, all the raw materials must be dissolved in the organic solvent. Since the reactivity is higher than when not dissolved, the reaction time can be shortened and a high purity solid electrolyte glass with little unreacted residue can be obtained.

炭化水素系溶媒は、あらかじめ脱水されていることが好ましい。具体的には、水分含有量として100重量ppm以下が好ましく、特に30重量ppm以下であることが好ましい。   The hydrocarbon solvent is preferably dehydrated in advance. Specifically, the water content is preferably 100 ppm by weight or less, and particularly preferably 30 ppm by weight or less.

尚、必要に応じて炭化水素系溶媒に他の溶媒を添加してもよい。具体的には、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、エタノール、ブタノール等のアルコール類、酢酸エチル等のエステル類等、ジクロロメタン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素等が挙げられる。   In addition, you may add another solvent to a hydrocarbon type solvent as needed. Specific examples include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran, alcohols such as ethanol and butanol, esters such as ethyl acetate, and halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chlorobenzene.

(エ)固相法
固相法は、例えば、「H−J.Deiseroth,et.al.,Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,755−758」に記載されている。具体的には、PとLiSとハロゲンを含む化合物を所定量乳鉢にて混合し、100〜900℃の温度で加熱することにより、固体電解質ガラスが得られる。
(D) Solid-phase method The solid-phase method is described in "HJ Deiseroth, et.al., Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,755-758", for example. Specifically, a solid electrolyte glass is obtained by mixing a predetermined amount of a compound containing P 2 S 5 , Li 2 S and halogen in a mortar and heating at a temperature of 100 to 900 ° C.

上記溶融急冷法、MM法、スラリー法及び固相法の温度条件、処理時間、仕込み料等の製造条件は、使用設備等に合わせて適宜調整することができる。
固体電解質ガラスの製造法としては、MM法、スラリー法又は固相法が好ましい。低コストで製造可能であることから、MM法、スラリー法がより好ましく、特にスラリー法が好ましい。
Manufacturing conditions such as temperature conditions, processing time, and charge for the melt quenching method, MM method, slurry method and solid phase method can be appropriately adjusted according to the equipment used.
As the method for producing the solid electrolyte glass, the MM method, the slurry method or the solid phase method is preferable. Since it can be produced at a low cost, the MM method and the slurry method are more preferable, and the slurry method is particularly preferable.

溶融急冷法、MM法、スラリー法及び固相法のいずれの場合であっても、混合する順番は、最終的な電解質前駆体の組成が上記記載の範囲にあればよい。例えばメカニカルミリング法であれば、原料のLiS、P及びLiBrとを全て混合した上でミリングしてもよく;LiSとPとをミリングした後、LiBrを加えさらにミリングしてもよく;LiBrとPをミリング後、LiSを加えさらにミリングしてもよく;LiSとLiBrとをミリング後、Pを加えてさらにミリングしてもよい。また、LiSとLiBrを混合しミリング処理した混合物と、LiBrとPを混合しミリングした混合物を混ぜ合わせた上でさらにミリング処理を行ってもよい。
上記の他、2回以上混合処理を行う場合、2種以上の異なる方法を組み合わせてもよい。例えばLiSとPをメカニカルミリングで処理した上でLiBrを混合し固相法で処理を行ってもよく、LiSとLiBrを固相法で処理を行ったものとPとLiBrとを溶融急冷処理を行ったものを混合し、スラリー法を行うことで固体電解質ガラスを製造してもよい。
In any case of the melt quenching method, the MM method, the slurry method, and the solid phase method, the mixing order may be such that the composition of the final electrolyte precursor is within the above-described range. For example, in the case of the mechanical milling method, the raw materials Li 2 S, P 2 S 5 and LiBr may be mixed and then milled; after Li 2 S and P 2 S 5 are milled, LiBr is added. Further milling may be performed; after LiBr and P 2 S 5 are milled, Li 2 S may be added and further milled; after Li 2 S and LiBr are milled, P 2 S 5 is added and further milled. Also good. Further, the mixture was treated milled mixture of Li 2 S and LiBr, may be performed further milling treatment after having mixed the mixture was milled and mixed with LiBr and P 2 S 5.
In addition to the above, when two or more mixing processes are performed, two or more different methods may be combined. For example, Li 2 S and P 2 S 5 may be processed by mechanical milling, LiBr may be mixed and processed by a solid phase method, and Li 2 S and LiBr may be processed by a solid phase method and P 2. mixing those and S 5, LiBr were melt quenching process, a solid electrolyte glass may be manufactured by performing the slurry process.

2.第二の製造方法
第二の製造方法は、上述した第一の製造方法の固体電解質ガラスに、さらに、ハロゲン化合物を添加して、所定温度及び所定時間加熱する方法である。
固体電解質ガラスとハロゲン化合物は、MM処理等により混合しておくことが好ましい。固体電解質ガラスの製造方法や、固体電解質ガラスにハロゲン化合物を添加した材料の加熱時間、加熱温度等は、第一の製造方法と同様であるので、その説明は省略する。
ハロゲン化合物としては、上述した第一の製造方法と同じハロゲン元素を含む化合物が使用できる。
尚、第二の製造方法において、固体電解質ガラスの原料として使用するハロゲン元素を含む化合物の量と、固体電解質ガラスに混合するハロゲン化合物の量の合計は、第一の製造方法における固体電解質ガラスの原料として使用するハロゲン元素を含む化合物の量と同様である。固体電解質ガラスの原料であるハロゲン元素を含む化合物と、固体電解質ガラスに混合するハロゲン化合物との割合は特に限定しない。
2. Second Manufacturing Method The second manufacturing method is a method in which a halogen compound is further added to the solid electrolyte glass of the first manufacturing method described above and heated at a predetermined temperature and for a predetermined time.
The solid electrolyte glass and the halogen compound are preferably mixed by MM treatment or the like. Since the manufacturing method of the solid electrolyte glass, the heating time, the heating temperature, and the like of the material in which the halogen compound is added to the solid electrolyte glass are the same as those in the first manufacturing method, the description thereof is omitted.
As a halogen compound, the compound containing the same halogen element as the 1st manufacturing method mentioned above can be used.
In the second manufacturing method, the total amount of the halogen-containing compound used as the raw material of the solid electrolyte glass and the amount of the halogen compound mixed with the solid electrolyte glass is the same as that of the solid electrolyte glass in the first manufacturing method. This is the same as the amount of the compound containing a halogen element used as a raw material. The ratio of the halogen-containing compound that is a raw material of the solid electrolyte glass and the halogen compound mixed in the solid electrolyte glass is not particularly limited.

3.第三の製造方法
第三の製造方法では、電解質前駆体1とハロゲン元素を含む化合物を所定温度及び所定時間加熱することにより固体電解質ガラスを製造する。
電解質前駆体1は、31P−NMRにおいて75.0ppm以上80.0ppm以下(第一ピーク領域)にピークを有さず、かつ下記式(F)を満たす化合物であることが好ましい。
Li…(F)
(式(F)において、M,a,b,c及びdは上記式(A)と同様である。)
3. Third Production Method In the third production method, a solid electrolyte glass is produced by heating a compound containing the electrolyte precursor 1 and a halogen element at a predetermined temperature and for a predetermined time.
It is preferable that the electrolyte precursor 1 is a compound which does not have a peak in 75.0 ppm or more and 80.0 ppm or less (1st peak area) in 31 P-NMR, and satisfy | fills following formula (F).
Li a M b P c S d (F)
(In the formula (F), M, a, b, c and d are the same as the above formula (A).)

電解質前駆体1は、好ましくは、31P−NMRにおいて81.0ppm以上85.0ppm以下の領域にピークを有することが好ましい。 The electrolyte precursor 1 preferably has a peak in the region of 81.0 ppm or more and 85.0 ppm or less in 31 P-NMR.

第三の製造方法が、第一の製造方法と異なる点は、固体電解質ガラスの原料にハロゲン元素を含む化合物を添加せずに電解質前駆体1を製造する点、及び電解質前駆体1とハロゲン元素を含む化合物とを混合して、所定温度及び所定時間加熱することにより製造する点である。
即ち、原料aのみにより電解質前駆体1[固体電解質ガラス]を製造し、電解質前駆体1とハロゲン元素を含む化合物との混合物を所定温度及び所定時間加熱している他は、第一の製造方法と同様である。従って、原料a、ハロゲン元素を含む化合物、電解質前駆体1の製造方法、及び固体電解質の製造条件は、上記第一の製造方法と同様であるので、その説明を省略する。
The third production method is different from the first production method in that the electrolyte precursor 1 is produced without adding a compound containing a halogen element to the raw material of the solid electrolyte glass, and the electrolyte precursor 1 and the halogen element. It is the point which manufactures by mixing with the compound containing this and heating for a predetermined temperature and predetermined time.
That is, the first production method except that the electrolyte precursor 1 [solid electrolyte glass] is produced only from the raw material a, and the mixture of the electrolyte precursor 1 and the halogen-containing compound is heated at a predetermined temperature and for a predetermined time. It is the same. Therefore, since the raw material a, the compound containing a halogen element, the manufacturing method of the electrolyte precursor 1, and the manufacturing conditions of the solid electrolyte are the same as those of the first manufacturing method, the description thereof is omitted.

電解質前駆体1の原料aが硫化リチウムと五硫化二リンである場合、硫化リチウムと五硫化二リンの割合(モル比)は、60:40〜90:10、好ましくは65:35〜85:15又は70:30〜90:10であり、さらに好ましくは67:33〜83:17又は72:28〜88:12であり、特に好ましくは67:33〜80:20又は74:26〜86:14である。特により好ましくは、70:30〜80:20又は75:25〜85:15である。最も好ましくは、72:28〜78:22、又は77:23〜83:17である。   When the raw material a of the electrolyte precursor 1 is lithium sulfide and diphosphorus pentasulfide, the ratio (molar ratio) of lithium sulfide to diphosphorus pentasulfide is 60:40 to 90:10, preferably 65:35 to 85: 15 or 70:30 to 90:10, more preferably 67:33 to 83:17 or 72:28 to 88:12, and particularly preferably 67:33 to 80:20 or 74:26 to 86: 14. More preferably, it is 70: 30-80: 20 or 75: 25-85: 15. Most preferably, it is 72:28 to 78:22, or 77:23 to 83:17.

電解質前駆体1とハロゲン元素を含む化合物の割合(モル比)は、50:50〜99:1、好ましくは55:45〜95:5、特に好ましくは60:40〜90:10である。尚、電解質前駆体1とハロゲン元素を含む化合物は、MM処理等により混合してから加熱処理することが好ましい。   The ratio (molar ratio) of the electrolyte precursor 1 and the compound containing a halogen element is 50:50 to 99: 1, preferably 55:45 to 95: 5, and particularly preferably 60:40 to 90:10. In addition, it is preferable to heat-process, after mixing the electrolyte precursor 1 and the compound containing a halogen element by MM process etc.

電解質前駆体1とハロゲン元素を含む化合物の割合(モル比)は、50:50〜99:1が好ましく、より好ましくは55:45〜97:3又は70:30〜98:2であり、さらに好ましくは60:40〜96:4又は80:10〜98:2であり、特に好ましくは70:30〜96:4又は80:20〜98:2である。尚、電解質前駆体1とハロゲン元素を含む化合物は、MM処理等により混合してから加熱処理することが好ましい。   The ratio (molar ratio) of the electrolyte precursor 1 and the compound containing a halogen element is preferably 50:50 to 99: 1, more preferably 55:45 to 97: 3 or 70:30 to 98: 2. Preferably they are 60: 40-96: 4 or 80: 10-98: 2, Especially preferably, they are 70: 30-96: 4 or 80: 20-98: 2. In addition, it is preferable to heat-process, after mixing the electrolyte precursor 1 and the compound containing a halogen element by MM process etc.

本発明の方法によって得られる固体電解質ガラスセラミックスは、従来より高いイオン伝導度を有し、バインダー(結着剤)、正極活物質、負極活物質、導電助剤、又は、上述した製造方法と同様のハロゲン元素を含む化合物や有機溶媒等と混合して、電解質含有物として使用してもよい。電解質含有物は、正極、電解質層、負極等、電池の構成材料として、及び電池を構成する部材(層)を形成するための材料として使用できる。   The solid electrolyte glass ceramic obtained by the method of the present invention has higher ionic conductivity than conventional ones, and is similar to the binder (binder), the positive electrode active material, the negative electrode active material, the conductive additive, or the production method described above. It may be used as an electrolyte-containing material by mixing with a halogen-containing compound or an organic solvent. The electrolyte-containing material can be used as a constituent material of a battery such as a positive electrode, an electrolyte layer, and a negative electrode, and a material for forming a member (layer) constituting the battery.

製造例1(NMP法硫化リチウムの製造)
(1)硫化リチウムの製造
撹拌翼のついた10リットルオートクレーブにN−メチル−2−ピロリドン(NMP)3326.4g(33.6モル)及び無水水酸化リチウム287.4g(12モル)を仕込み、300rpmで130℃に昇温した。昇温後、液中に硫化水素を3L/分の供給速度で2時間吹き込んだ。
Production Example 1 (Production of NMP lithium sulfide)
(1) Production of lithium sulfide A 10-liter autoclave equipped with a stirring blade was charged with 3326.4 g (33.6 mol) of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and 287.4 g (12 mol) of anhydrous lithium hydroxide, The temperature was raised to 130 ° C. at 300 rpm. After the temperature increase, hydrogen sulfide was blown into the liquid for 2 hours at a supply rate of 3 L / min.

続いて、この反応液を窒素気流下(200cc/分)で昇温し、生成した水硫化リチウムを脱硫化水素化し硫化リチウムを得た。昇温するにつれ、上記硫化水素と水酸化リチウムの反応により副生した水が蒸発しはじめ、この水をコンデンサにより凝縮し、系外に抜き出した。水を系外に留去すると共に反応液の温度が上昇し、180℃に達した時点で昇温を停止し、一定温度に保持した。水硫化リチウムの脱硫化水素反応(約80分)が終了後、反応を終了し硫化リチウムを得た。   Subsequently, the temperature of the reaction solution was raised under a nitrogen stream (200 cc / min), and the produced lithium hydrosulfide was desulfurized to obtain lithium sulfide. As the temperature increased, water produced as a by-product due to the reaction between hydrogen sulfide and lithium hydroxide began to evaporate, and this water was condensed by a condenser and extracted out of the system. Water was distilled out of the system and the temperature of the reaction solution rose. When the temperature reached 180 ° C., the temperature increase was stopped and the temperature was kept constant. After the dehydrosulfurization reaction of lithium hydrosulfide (about 80 minutes) was completed, the reaction was terminated to obtain lithium sulfide.

(2)硫化リチウムの精製
(1)で得られた500mLのスラリー反応溶液(NMP−硫化リチウムスラリー)中のNMPをデカンテーションした後、脱水したNMP100mLを加え、105℃で約1時間撹拌した。その温度のままNMPをデカンテーションした。同様の操作を合計4回繰り返した。デカンテーション終了後、脱水ヘプタン100mLを加え、室温で撹拌して、上澄み除去を行った。この操作を5回繰り返した。このヘプタンスラリーを採取し、窒素気流下でろ過することで溶媒を除去した。200℃で真空乾燥を行い、精製硫化リチウムを得た。
(2) Purification of lithium sulfide After decanting NMP in the 500 mL slurry reaction solution (NMP-lithium sulfide slurry) obtained in (1), 100 mL of dehydrated NMP was added and stirred at 105 ° C. for about 1 hour. NMP was decanted at that temperature. The same operation was repeated 4 times in total. After completion of the decantation, 100 mL of dehydrated heptane was added, and the mixture was stirred at room temperature to remove the supernatant. This operation was repeated 5 times. The heptane slurry was collected and filtered under a nitrogen stream to remove the solvent. Vacuum drying was performed at 200 ° C. to obtain purified lithium sulfide.

得られた精製硫化リチウム純度を電位差滴定により算出したところ、98.9重量%であった(水酸化リチウム0.1重量%)。   When the purity of the obtained purified lithium sulfide was calculated by potentiometric titration, it was 98.9% by weight (lithium hydroxide 0.1% by weight).

BET比表面積(クリプトン法)を評価したところ、比表面積0.04m/g,細孔容積0.001ml/g以下であった。 When the BET specific surface area (krypton method) was evaluated, the specific surface area was 0.04 m 2 / g and the pore volume was 0.001 ml / g or less.

製造例2
[原料モル比:LiS/P/LiBr=63.75/21.25/15):MM法]
(1)固体電解質ガラスの合成
LiS(製造例1で製造)、P(サーモフォス社製)、及びLiBr(Aldrich社製)を出発原料に用いた。窒素雰囲気のグローブボックス内にて、前述の原料をLiS:硫化リン:LiBr=63.75:21.25:15のモル比に調整した混合物10gと、直径10mmのジルコニア製ボール600gを遊星型ボールミル(フリッチュ社製:型番P−5)アルミナ製ポット(500mL)に入れ、完全密閉した。遊星型ボールミルにて、回転数220rpm、40時間メカニカルミリングを行い、固体電解質ガラスを合成した。
Production Example 2
[Raw material molar ratio: Li 2 S / P 2 S 5 /LiBr=63.75/21.25/15): MM method]
(1) Synthesis of solid electrolyte glass Li 2 S (manufactured in Production Example 1), P 2 S 5 (manufactured by Thermophos), and LiBr (manufactured by Aldrich) were used as starting materials. In a glove box in a nitrogen atmosphere, 10 g of a mixture prepared by adjusting the above-described raw materials to a molar ratio of Li 2 S: phosphorus sulfide: LiBr = 63.75: 21.25: 15 and 600 g of zirconia balls having a diameter of 10 mm as a planet A mold ball mill (manufactured by Fritsch: Model No. P-5) was put in an alumina pot (500 mL) and completely sealed. Using a planetary ball mill, mechanical milling was performed at 220 rpm for 40 hours to synthesize a solid electrolyte glass.

得られた固体電解質ガラスについてDTA及びイオン伝導度(σ)の評価を実施した。
DTAは、乾燥窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minで20〜600℃で実施した。示差熱−熱重量測定装置(メトラートレド社製TGA/DSC1)を使用し、固体電解質ガラス約20mgで測定した。
図1に、DTAによる分析結果を示す。また、150℃〜350℃の範囲で観測された発熱ピークの内、低温側を第一ピーク、高温側を第二ピークとしたとき、各ピークトップの温度(以下Tc1及びTc2)はTc1=209.8℃、Tc2=242.7℃であった。
The obtained solid electrolyte glass was evaluated for DTA and ion conductivity (σ).
DTA was performed at 20 to 600 ° C. in a dry nitrogen atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min. Using a differential thermal-thermogravimetric measuring apparatus (TGA / DSC1 manufactured by METTLER TOLEDO), the measurement was performed with about 20 mg of solid electrolyte glass.
FIG. 1 shows the analysis result by DTA. Of the exothermic peaks observed in the range of 150 ° C. to 350 ° C., when the low temperature side is the first peak and the high temperature side is the second peak, the temperature of each peak top (hereinafter, Tc1 and Tc2) is Tc1 = 209. It was .8 ° C. and Tc 2 = 242.7 ° C.

得られた固体電解質ガラスについてイオン伝導度(σ)の評価を実施した。
イオン伝導度の測定方法は以下の通りである。
固体電解質を錠剤成形機に充填し、22MPaの圧力を加え成形体を得た。さらに、電極としてカーボンを成形体の両面に乗せ、再度錠剤成形機にて圧力を加えることで、伝導度測定用の成形体(直径約10mm、厚み約1mm)を作製した。この成形体について交流インピーダンス測定によりイオン伝導度測定を実施した。伝導度の値は25℃における数値を採用した。得られた固体電解質ガラスのイオン伝導度は8.42E−04S/cmであった。
The obtained solid electrolyte glass was evaluated for ionic conductivity (σ).
The measuring method of ion conductivity is as follows.
The solid electrolyte was filled in a tablet molding machine, and a pressure of 22 MPa was applied to obtain a molded body. Furthermore, carbon was placed on both surfaces of the molded body as an electrode, and pressure was again applied with a tablet molding machine to produce a molded body for measuring conductivity (diameter: about 10 mm, thickness: about 1 mm). The molded body was subjected to ionic conductivity measurement by AC impedance measurement. The conductivity value was a value at 25 ° C. The ionic conductivity of the obtained solid electrolyte glass was 8.42E-04S / cm.

実施例1
[原料モル比:LiS/P/LiBr=63.75/21.25/15):MM法−199.8℃(=Tc1−10℃)熱処理ガラスセラミックス]
製造例2で合成した固体電解質ガラス0.7gを窒素雰囲気のグローブボックス内で50mlのテフロン栓付シュレンクフラスコへ封入した。これを予め199.8℃設定したオイルバスに浸け、同温度にて2時間熱処理し、固体電解質ガラスセラミックスを合成した。得られた固体電解質ガラスセラミックスについて、製造例2と同様にしてイオン伝導度(σ)の評価を実施した。結果を表1に示す。
Example 1
[Raw material molar ratio: Li 2 S / P 2 S 5 /LiBr=63.75/21.25/15): MM method-199.8 ° C. (= Tc 1-10 ° C.) heat treated glass ceramic]
0.7 g of the solid electrolyte glass synthesized in Production Example 2 was sealed in a 50 ml Schlenk flask with a Teflon stopper in a glove box in a nitrogen atmosphere. This was immersed in an oil bath set at 199.8 ° C. in advance and heat treated at the same temperature for 2 hours to synthesize a solid electrolyte glass ceramic. The obtained solid electrolyte glass ceramics were evaluated for ionic conductivity (σ) in the same manner as in Production Example 2. The results are shown in Table 1.

得られた固体電解質ガラスセラミックスのX線回折(CuKα:λ=1.5418Å)の結果、Thio−LISICONリージョンII型結晶構造由来のピークが観測できた。   As a result of X-ray diffraction (CuKα: λ = 1.54184) of the obtained solid electrolyte glass ceramics, a peak derived from the Thio-LISICON region II crystal structure could be observed.

実施例2
[原料モル比:LiS/P/LiBr=63.75/21.25/15):MM法−204.8℃(=Tc1−5℃)熱処理ガラスセラミックス]
熱処理温度を204.8℃とした以外は、実施例1と同様にして固体電解質ガラスセラミックスを合成し評価した。結果を表1に示す。
得られた固体電解質ガラスセラミックスのX線回折(CuKα:λ=1.5418Å)の結果、Thio−LISICONリージョンII型結晶構造由来のピークが観測できた。
Example 2
[Raw material molar ratio: Li 2 S / P 2 S 5 /LiBr=63.75/21.25/15): MM method—204.8 ° C. (= Tc 1-5 ° C.) Heat-treated glass ceramic]
A solid electrolyte glass ceramic was synthesized and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature was 204.8 ° C. The results are shown in Table 1.
As a result of X-ray diffraction (CuKα: λ = 1.54184) of the obtained solid electrolyte glass ceramics, a peak derived from the Thio-LISICON region II crystal structure could be observed.

比較例1
[原料モル比:LiS/P/LiBr=63.75/21.25/15):MM法−209.8℃(=Tc1)熱処理ガラスセラミックス]
熱処理温度を209.8℃とした以外は、実施例1と同様に固体電解質ガラスセラミックスを合成し評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
[Raw material molar ratio: Li 2 S / P 2 S 5 /LiBr=63.75/21.25/15): MM method−209.8 ° C. (= Tc1) heat treated glass ceramic]
A solid electrolyte glass ceramic was synthesized and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature was 209.8 ° C. The results are shown in Table 1.

実施例3
[原料モル比:LiS/P/LiBr=63.75/21.25/15):MM法−197.8℃(=Tc1−12℃)熱処理ガラスセラミックス]
熱処理温度を197.8℃とした以外は、実施例1と同様に固体電解質ガラスセラミックスを合成し評価した。結果を表1に示す。
得られた固体電解質ガラスセラミックスのX線回折(CuKα:λ=1.5418Å)の結果、Thio−LISICONリージョンII型結晶構造由来のピークが観測できた。
Example 3
[Raw material molar ratio: Li 2 S / P 2 S 5 /LiBr=63.75/21.25/15): MM method-197.8 ° C. (= Tc 1-12 ° C.) Heat-treated glass ceramic]
A solid electrolyte glass ceramic was synthesized and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature was 197.8 ° C. The results are shown in Table 1.
As a result of X-ray diffraction (CuKα: λ = 1.54184) of the obtained solid electrolyte glass ceramics, a peak derived from the Thio-LISICON region II crystal structure could be observed.

実施例4
[原料モル比:LiS/P/LiBr=63.75/21.25/15):MM法−194.8℃(=Tc1−15℃)熱処理ガラスセラミックス]
熱処理温度を194.8℃とした以外は、実施例1と同様に固体電解質ガラスセラミックスを合成し評価した。結果を表1に示す。
Example 4
[Raw material molar ratio: Li 2 S / P 2 S 5 /LiBr=63.75/21.25/15): MM method-194.8 ° C. (= Tc 1-15 ° C.) Heat-treated glass ceramic]
A solid electrolyte glass ceramic was synthesized and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature was 194.8 ° C. The results are shown in Table 1.

比較例2
[原料モル比:LiS/P/LiBr=63.75/21.25/15):MM法−189.8℃(=Tc1−20℃)熱処理ガラスセラミックス]
熱処理温度を189.8℃とした以外は、実施例1と同様に固体電解質ガラスセラミックスを合成し評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 2
[Raw material molar ratio: Li 2 S / P 2 S 5 /LiBr=63.75/21.25/15): MM method—189.8 ° C. (= Tc 1-20 ° C.) heat-treated glass ceramic]
A solid electrolyte glass ceramic was synthesized and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature was 189.8 ° C. The results are shown in Table 1.

比較例3
[原料モル比:LiS/P/LiBr=63.75/21.25/15):MM法−179.8℃(=Tc1−30℃)熱処理ガラスセラミックス]
熱処理温度を179.8℃とした以外は、実施例1と同様に固体電解質ガラスセラミックスを合成し評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 3
[Raw material molar ratio: Li 2 S / P 2 S 5 /LiBr=63.75/21.25/15): MM method-179.8 ° C. (= Tc 1-30 ° C.) Heat-treated glass ceramic]
A solid electrolyte glass ceramic was synthesized and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature was 179.8 ° C. The results are shown in Table 1.

比較例4
[原料モル比:LiS/P/LiBr=63.75/21.25/15):MM法−219.8℃(=Tc1+10℃)熱処理ガラスセラミックス]
熱処理温度を219.8℃とした以外は、実施例1と同様に固体電解質ガラスセラミックスを合成し評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 4
[Raw material molar ratio: Li 2 S / P 2 S 5 /LiBr=63.75/21.25/15): MM method−219.8 ° C. (= Tc 1 + 10 ° C.) heat-treated glass ceramic]
A solid electrolyte glass ceramic was synthesized and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature was 219.8 ° C. The results are shown in Table 1.

Figure 2016141574
Figure 2016141574

表1及び図1から、固体電解質ガラスの結晶化温度Tc1よりも18℃〜2℃低い温度で固体電解質ガラスを加熱し結晶化させて固体電解質ガラスセラミックスを製造すると、それ以外の温度で熱処理した場合と比べてイオン伝導度が顕著に高くなることがわかる。
From Table 1 and FIG. 1, when the solid electrolyte glass was heated and crystallized at a temperature 18 to 2 ° C. lower than the crystallization temperature Tc1 of the solid electrolyte glass to produce a solid electrolyte glass ceramic, heat treatment was performed at other temperatures. It can be seen that the ionic conductivity is significantly higher than the case.

Claims (2)

Li元素、P元素、S元素、ハロゲン元素を含む固体電解質ガラスを、T以上T以下の温度で加熱する、固体電解質ガラスセラミックスの製造方法。
前記Tは、昇温速度10℃/minの示差熱分析DTAにおいて、150℃〜350℃の範囲で観測される発熱ピークの内、低温側のピークトップ温度をTc1、高温側のピークトップ温度をTc2としたときのTc1よりも18℃低い温度であり、前記Tは、Tc1よりも2℃低い温度である。
A method for producing a solid electrolyte glass ceramic, comprising heating a solid electrolyte glass containing Li element, P element, S element, and halogen element at a temperature of T 1 or more and T 2 or less.
In the differential thermal analysis DTA with a heating rate of 10 ° C./min, T 1 is Tc 1, the peak top temperature on the low temperature side among the exothermic peaks observed in the range of 150 ° C. to 350 ° C., and the peak top temperature on the high temperature side. the a 18 ° C. temperature lower than Tc1 when a Tc2, the T 2 are a 2 ℃ temperature lower than Tc1.
前記固体電解質ガラスセラミックスが、リージョンII型結晶構造を有する、請求項1に記載の固体電解質ガラスセラミックスの製造方法。
The method for producing a solid electrolyte glass ceramic according to claim 1, wherein the solid electrolyte glass ceramic has a region II type crystal structure.
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