JP2017045613A - 硫化物固体電解質及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、有機系電解液は有機溶媒を含むために可燃性であり、液漏れの心配や発火の危険性があった。また、有機系電解液を用いた電池を高温下(〜300℃)に晒すと、電解液が分解及び気化してしまう問題があるほか、当該分解及び気化に起因する破裂等の問題が生じてくるため使用範囲が制限されてしまう。このほか、有機系電解液は、リチウムイオンが伝導するだけでなく、対アニオンも伝導するためにリチウムイオン輸率が1とはならない。
1.リチウム元素、硫黄元素、リン元素、及び12〜16族元素から選択される1以上の元素を含み、粉末X線回折(CuKα:λ=1.5418Å)において、少なくとも、2θ=15.26±0.14deg又は15.46±0.03degと、25.18±0.50degと、31.00±0.50degと、に回折ピークを有する。
2.以下の式を満たす1に記載の硫化物固体電解質。
I1/I0≦0.5…(A)
(式(A)中、I0は粉末X線回折パターンにおける、結晶相を示すピークのうち最大のピーク強度を示し、I1は硫化リチウムを示すピークのうち最大のピーク強度を示す。)
3.前記12〜16族元素から選択される1以上の元素が、Ge、Si又はSnである1又は2に記載の硫化物固体電解質。
4.さらにハロゲン元素を含む1〜3のいずれかに記載の硫化物固体電解質。
5.前記ハロゲン元素が、Cl又はBrである4に記載の硫化物固体電解質。
6.Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiaMbSc構造(式中、Mは12〜16族元素から選択される1以上の元素であり、aは2〜10の数であり、bは1〜4の数であり、cは1〜8の数である)を有するガラス成分を有する硫化物とを反応させることを特徴とする硫化物固体電解質の製造方法。
7.Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiaMbSc構造(式中、Mは12〜16族元素から選択される1以上の元素であり、aは2〜10の数であり、bは1〜4の数であり、cは1〜8の数である)を有するガラス成分を有する硫化物と、LiX(式中、Xはハロゲン元素である)とを反応させることを特徴とする硫化物固体電解質の製造方法。
8.Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiaMbSc構造(式中、Mは12〜16族元素から選択される1以上の元素であり、aは2〜10の数であり、bは1〜4の数であり、cは1〜8の数である)を有するガラス成分を有する硫化物と、LiX(式中、Xはハロゲン元素である)と、硫化リチウムとを反応させることを特徴とする硫化物固体電解質の製造方法。
9.硫化リチウムと硫化リンを反応させた反応物と、硫化リチウムとMuSv(式中、Mは12族〜16族から選択される1以上の元素であり、uは1〜4の数であり、vは1〜8の数である)を反応させた反応物と、LiX(式中、Xはハロゲン元素である)とを反応させる硫化物固体電解質の製造方法。
10.硫化リチウムと硫化リンを反応させた反応物と、硫化リチウムとMuSv(式中、Mは12族〜16族から選択される1以上の元素であり、uは1〜4の数であり、vは1〜8の数である)を反応させた反応物と、LiX(式中、Xはハロゲン元素である)と、硫化リチウムとを反応させる硫化物固体電解質の製造方法。
11.Xが、Cl又はBrである7〜10のいずれかに記載の硫化物固体電解質の製造方法。
12.Mが、Ge、Si又はSnである6〜11のいずれかに記載の硫化物固体電解質の製造方法。
13.前記反応を、力学的エネルギーを付与することにより実施する6〜12のいずれかに記載の硫化物固体電解質の製造方法。
14.6〜13のいずれかに記載の硫化物固体電解質の製造方法により製造した硫化物固体電解質。
本発明の硫化物固体電解質は、リチウム元素、硫黄元素、リン元素、及び12〜16族元素から選択される1以上の元素を含み、粉末X線回折(CuKα:λ=1.5418Å)において、少なくとも、2θ=15.26±0.14deg又は15.46±0.03degと、25.18±0.50degと、31.00±0.50degと、に回折ピークを有する硫化物固体電解質である。
言い換えると、本発明の硫化物固体電解質は、リチウム元素、硫黄元素、リン元素、及び12〜16族元素から選択される1以上の元素を含み、粉末X線回折(CuKα:λ=1.5418Å)において、少なくとも、2θ=15.26±0.14degと、25.18±0.50degと、31.00±0.50degと、に回折ピークを有する硫化物固体電解質であるか、あるいは、リチウム元素、硫黄元素、リン元素、及び12〜16族元素から選択される1以上の元素を含み、粉末X線回折(CuKα:λ=1.5418Å)において、少なくとも、2θ=15.46±0.03degと、25.18±0.50degと、31.00±0.50degと、に回折ピークを有する硫化物固体電解質である。
上記2θ=17.68±0.50degに有する回折ピークは、粉末X線回折で観察される最も強い(高い)10個のピークに含まれることが好ましく、最も強い8個のピークに含まれることがより好ましく、最も強い7個のピークに含まれることがさらに好ましく、最も強い6個のピークに含まれることがさらにより好ましい。
上記2θ=29.64±0.50degに有する回折ピークは、粉末X線回折で観察される最も強い(高い)10個のピークに含まれることが好ましく、最も強い8個のピークに含まれることがより好ましく、最も強い7個のピークに含まれることがさらに好ましく、最も強い6個のピークに含まれることがさらにより好ましい。
また、2θ=47.41±0.50deg、2θ=47.41±0.40deg、又は2θ=47.41±0.30degの範囲に回折ピークを有していてもよい。
ハロゲン元素としては、I、Br、F、Clが挙げられ、Cl又はBrが好ましい。
I1/I0≦0.5…(A)
式(A)中、I0は粉末X線回折パターンにおける、結晶相を示すピークのうち最大のピーク強度を示し、I1は硫化リチウムを示すピークのうち最大のピーク強度を示す。式(A)を満たす硫化物固体電解質は、残存する硫化リチウムが少なく、イオン伝導度を高くすることができる。
I1/I0≦0.4…(B)
I1/I0≦0.35…(C)
I1/I0≦0.3…(D)
(式(B)、(C)及び(D)中、I0及びI1は、式(A)のI0及びI1と同じである。)
本発明の第一の硫化物固体電解質の製造方法は、Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiaMbSc構造を有するガラス成分を有する硫化物を反応させる。
本発明の第一の硫化物固体電解質の製造方法は、Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiaMbSc構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiXを反応させることが好ましい。
本発明の第一の硫化物固体電解質の製造方法は、Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物とLiaMbSc構造を有するガラス成分を有する硫化物とLiXと硫化リチウムを反応させることが好ましい。
本発明の第二の硫化物固体電解質の製造方法は、硫化リチウムと硫化燐を反応させた反応物と、硫化リチウムとMuSv(式中、Mは12族〜16族から選択される1以上の元素であり、uは1〜4の数であり、vは1〜8の数である)を反応させた反応物と、LiX(式中、Xはハロゲン元素である)と、硫化リチウムとを反応させることが好ましい。
ここで、本発明の第二の硫化物固体電解質の製造方法は、硫化リチウムと硫化リンを反応させた反応物を、Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物を例にして説明し、硫化リチウムとMuSvを反応させた反応物を、LiaMbSc構造を有するガラス成分を有する硫化物を例にして説明するが、これらに限定されないことは言うまでもない。
以下、本発明の第一と第二の硫化物固体電解質の製造方法を総称して本発明の硫化物固体電解質の製造方法という場合がある。
Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物は公知の方法により製造することができ、硫化リチウムと硫化リンを反応させてLi3PS4を合成する例を用いて説明する。尚、本発明の製法において、硫化リチウムを用いることは必須ではなく、単体硫黄等を用いて製造することも可能である。
Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物の合成に使用する硫化リチウムは、特に制限なく使用できるが、高純度のものが好ましい。例えば、特開平7−330312号公報、特開平9−283156号公報、特開2010−163356号公報、特開2011−84438号公報、特開2011−136899号公報に記載の方法により製造することができる。
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(特開2011−84438号公報)。
硫化リチウムと硫化リンを反応させる方法は、力学的エネルギーを与える方法が好ましく、当該力学的エネルギーを与える方法としては、メカニカルミリング法、溶媒中で原料を接触させる手段と粉砕合成手段とを交互に行う方法が挙げられる。
MM法は、原料に機械的なエネルギーを与えて反応させる方法である。機械的なエネルギーを与える方法は特に問わないが、例えば、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、ビーズミル等の各種ボールミルを用いることができる。
例えば、原料を乳鉢にて混合し、上述したボールミル等を使用して所定時間反応させる。MM法は、原料の熱分解が起らない可能性が高いという利点がある。また、MM法では目的物の製造と同時に、微粉末化できるという利点もある。
また、ボールミルのボールの径は特に限定されないが例えば1〜20mmであり、異なる径のボールを混合して使用してもよい。
また、MM処理の際のミル内の温度を調整してもよい。
MM処理時の原料は、室温から200℃まで必要に応じて加熱してもよい。
炭化水素系溶媒、原料を接触させる手段(反応槽)等については、例えば、特開2010−140893号公報を参照できる。
以下、反応を溶媒中で原料を接触させる手段と粉砕合成手段とを交互に行う方法で実施する方法を説明する。
粉砕合成手段としては上記メカニカルミリング法が挙げられ、原料を当該メカニカルミリングする処理工程及び当該接触させる工程を交互に繰り返し行うことで反応させる。
メカニカルミリング処理の回転速度及び回転時間は特に限定されないが、遊星型ボールミル機を使用した場合、例えば、回転速度を250回転/分以上300回転/分以下とし、5分以上50時間以下処理する。
上記処理時間は、遊星型ボールミル機に反応物が留まっている時間を示す。従って、反応物が遊星型ボールミル機と反応槽を循環するが、反応開始から終了までに反応物が遊星型ボールミル機に留まっている時間の合計になる。
ここで、上記接触工程の時間は、反応槽に反応物が留まっている時間を示す。従って、反応物が遊星型ボールミル機と反応槽を循環するが、反応開始から終了までに反応物が反応槽に留まっている時間の合計になる。
LiaMbSc構造を有するガラス成分を有する硫化物において、Mとしては、Ge、Si、Sn、Al、Ga、As、Inが好ましく、Ge、Si又はSnがより好ましい。
Xのハロゲン元素としては、I、Br、F、Clが挙げられ、Cl又はBrが好ましい。
aは2以上10以下であることが好ましく、より好ましくは2以上8以下である。
bは1以上4以下であることが好ましく、より好ましくは1以上3以下である。
cは1以上8以下であることが好ましく、より好ましくは1以上6以下である。
MuSvは、目的とするLiaMbScの組成に応じて適宜使用され、具体的には、GeS2、SiS2、SnS2、Al2S3、Ga2S3、GaS、GeS、Ge2S3、SnS、AsS、As2S3、In2S3を挙げることができる。これら化合物は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて使用できる。これら化合物のうち、GeS2、SiS2及びSnS2が好ましい。
Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiaMbSc構造を有するガラス成分を有する硫化物を反応させて硫化物固体電解質を製造する。
Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiaMbSc構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiXを反応させて硫化物固体電解質を製造すると好ましい。
Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiaMbSc構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiXと、硫化リチウムとを反応させて硫化物固体電解質を製造すると好ましい。
LiXとしては、LiI、LiBr、LiF、LiClが挙げられ、これらのうちLiBr又はLiClが好ましい。LiXは、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて使用できる。
反応をメカニカルミリング法で実施する場合の実施条件は、上述したLi3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物の合成の場合と同様の条件で実施できる。
本発明の硫化物固体電解質は、その用途に応じて、製造の際にバインダー(結着剤)、正極活物質、負極活物質、導電助剤を添加して、正極、固体電解質層、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)として使用できる。
また、セルロース系バインダー、スチレンブタジエンゴム(SBR)の水分散体等の水系バインダーを用いることもできる。
例えば、V2O5、LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(NiaCobMnc)O2(ここで、0<a<1、0<b<1、0<c<1、a+b+c=1)、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、LiNi1−YCoYO2、LiCo1−YMnYO2、LiNi1−YMnYO2(ここで、0≦Y<1)、Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2、0<b<2、0<c<2、a+b+c=2)、LiMn2−ZNiZO4、LiMn2−ZCoZO4(ここで、0<Z<2)、LiCoPO4、LiFePO4、酸化ビスマス(Bi2O3)、鉛酸ビスマス(Bi2Pb2O5)、酸化銅(CuO)、酸化バナジウム(V6O13)、LixCoO2,LixNiO2,LixMn2O4,LixFePO4,LixCoPO4,LixMn1/3Ni1/3Co1/3O2,LixMn1.5Ni0.5O2等の酸化物が挙げられる。それ以外の正極活物質としては、例えば、硫化物系では、単体硫黄(S)、硫化チタン(TiS2)、硫化モリブデン(MoS2)、硫化鉄(FeS、FeS2)、硫化銅(CuS)及び硫化ニッケル(Ni3S2)、硫化リチウム、有機ジスルフィド化合物、カーボンスルフィド化合物、硫黄等が使用できる。好ましくは、高い理論容量を有するS、硫化リチウムが使用できる。
式(D)において、Zはそれぞれ−S−又は−NH−であり、nは繰返数2〜300の整数である。)
正極活物質が粒子状である場合は、その平均粒径は、好ましくは0.1〜100μmの範囲内であり、より好ましくは、1〜50μmの範囲、特に好ましくは、1〜25μmの範囲である。正極活物質粒子の平均粒径が上記範囲を逸脱すると、稠密な正極活物質層が得られない場合がある。
例えば、炭素材料、具体的には、人造黒鉛、黒鉛炭素繊維、樹脂焼成炭素、熱分解気相成長炭素、コークス、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、フルフリルアルコール樹脂焼成炭素、ポリアセン、ピッチ系炭素繊維、気相成長炭素繊維、天然黒鉛及び難黒鉛化性炭素等が挙げられ、これらの混合物でもよい。好ましくは、人造黒鉛である。
また、金属リチウム、金属インジウム、金属アルミ、金属ケイ素等の金属自体や他の元素、化合物と組み合わせた合金を、負極材として用いることができる。中でも、高い理論容量を有するケイ素、スズ、リチウム金属が好ましい。
導電助剤としては、炭素材料、金属粉末及び金属化合物から選択される物質や、これらの混合物が挙げられる。
導電助剤の具体例としては、好ましくは炭素、ニッケル、銅、アルミニウム、インジウム、銀、コバルト、マグネシウム、リチウム、クロム、金、ルテニウム、白金、ベリリウム、イリジウム、モリブデン、ニオブ、オスニウム、ロジウム、タングステン及び亜鉛からなる群から選択される少なくとも1つの元素を含む物質であり、より好ましくは炭素単体、炭素、ニッケル、銅、銀、コバルト、マグネシウム、リチウム、ルテニウム、金、白金、ニオブ、オスニウム又はロジウムを含む金属単体、混合物又は化合物である。
特に導電助剤の炭素材料の具体例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、デンカブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック、黒鉛、炭素繊維、活性炭等が挙げられる。これらは単独でも2種以上でも併用可能である。
上記の導電助剤のなかでも、電子伝導性が高いアセチレンブラック、デンカブラック、ケッチェンブラックが好適である。
固体電解質層の厚さは、0.001mm以上1mm以下であることが好ましい。
ポリマー系固体電解質は、特に制限はない。例えば、特開2010−262860に開示されているように、フッ素樹脂、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリロニトリル、ポリアクリレートやこれらの誘導体、共重合体等の、ポリマー電解質として用いられる材料が挙げられる。
正極において、正極活物質、電解質、導電助剤等の割合は、特に制限は無く公知の割合を用いることができる。
正極の厚さは、0.01mm以上10mm以下であることが好ましい。
正極は、公知の方法により製造することができる。例えば、塗布法、静電法(静電スプレー法、静電スクリーン法等)により製造することができる。
負極の厚さは、0.01mm以上10mm以下であることが好ましい。
負極は、公知の方法により製造することができる。例えば、塗布法、静電法(静電スプレー法、静電スクリーン法等)により製造することができる。
全固体電池100は、正極110及び負極130からなる一対の電極間に固体電解質層120が挟持されている。正極110及び負極130にはそれぞれ集電体140及び142が設けられている。
上記正極110及び負極130に、導電助剤として、電子が正極活物質内で円滑に移動するようにするために、上述の導電助剤を適宜添加してもよい。
簡便な装置や室温条件下、電解質の結晶状態を変化させない温度範囲で製膜できることから、ブラスト法やエアロゾルデポジション法が好ましい。
硫化リチウムと五硫化二リン(P2S5)を75:25のモル比になるように、硫化リチウム0.7655g及び五硫化二リン1.2344gをジルコニアポット(45ml)にジルコニアボール10mmφ10個と共に投入し、フリッチュ製遊星ボールミルP−7に設置した。これを500rpm、20時間にてミリング処理して、合成物を得た。
得られた合成物について、ラマン分光測定した。結果を図1に示す。ラマン分光測定により、得られた合成物がLi3PS4構造を含むことを確認した。
硫化リチウムと硫化ゲルマニウム(GeS2)を66.7:33.3のモル比になるよう、硫化リチウム0.8045g及び硫化ゲルマニウム1.1955gをジルコニアポット(45ml)にジルコニアボール10mmφ、10個と共に投入し、フリッチュ製遊星ボールミルP−7に設置した。これを500rpm、20時間にてミリング処理して合成物を得た。
得られた合成物について、ラマン分光測定した。結果を図1に示す。ラマン分光測定により、得られた合成物がLi4GeS4構造を含むことを確認した。
合成例1及び合成例2で合成した原料を用いて、以下のようにしてアルジロダイト結晶相を有する硫化物固体電解質を合成した。
P及びGeの元素比が75:25(mol)になるように、合成例1で製造した合成物0.4813g(0.00267mol)と合成例2で合成した合成物0.2037g(0.000891mol)を混合し、さらに硫化リチウム0.1638g(0.00356mol)と塩化リチウム(LiCl)0.1511g(0.00356mol)を添加して混合した。この混合物をジルコニアポット(45ml)に10mmφのジルコニアボール15個と共に投入し、フリッチュ製遊星ボールミルP−7に設置した。これを600rpm、10時間にてミリング処理して合成物を得た。
得られた合成物から、直径10mm、高さ0.1〜0.3cmの円形ペレットを成形して試料とした。この試料をXRD用気密ホルダーを用いて空気に触れさせずに測定した。回折ピークの2θ位置は、XRD解析プログラムJADEを用いて重心法にて決定した。
粉末X線回折測定は株式会社リガクの粉末X線回折測定装置SmartLabを用いて以下の条件にて実施した。
管電圧:45kV
管電流:200mA
X線波長:Cu−Kα線(1.5418Å)
光学系:平行ビーム法
スリット構成:ソーラースリット5°、入射スリット1mm、受光スリット1mm
検出器:シンチレーションカウンター
測定範囲:2θ=10−60°
ステップ幅、スキャンスピード:0.02°、1°/分
得られた合成物から、直径10mm(断面積S=0.785cm2)、高さ(L)0.1〜0.3cmの円形ペレットを成形して試料とした。その試料の上下から電極端子を取り、交流インピーダンス法により測定し(周波数範囲:5MHz〜0.5Hz、振幅:10mV)、Cole−Coleプロットを得た。高周波側領域に観測される円弧の右端付近で、−Z’’(Ω)が最小となる点での実数部Z’(Ω)を電解質のバルク抵抗R(Ω)とし、以下式に従い、イオン伝導度σ(S/cm)を計算した。1.9mS/cmであった。
R=ρ(L/S)
σ=1/ρ
合成例1及び合成例2で合成した原料を用いて、以下のようにしてアルジロダイト結晶相と類似する結晶相を有する硫化物固体電解質を合成した。
P及びGeの元素比が70:30(mol)になるように、合成例1で製造した合成物0.4454g(0.00247mol)と合成例2で合成した合成物0.2424g(0.00106mol)を混合し、さらに硫化リチウム0.1624g(0.00353mol)と塩化リチウム(LiCl)0.1498g(0.00353mol)を添加して混合した。この混合物をジルコニアポット(45ml)に10mmφのジルコニアボール15個と共に投入し、フリッチュ製遊星ボールミルP−7に設置した。これを600rpm、10時間にてミリング処理して合成物を得た。
交流インピーダンス法により得られた硫化物固体電解質のイオン伝導度を測定したところ2.0mS/cmであった。
合成例1及び合成例2で合成した原料を用いて、以下のようにしてアルジロダイト結晶相と類似する結晶相を有する固体電解質を合成した。
P及びGeの元素比が65:35(mol)になるように、合成例1で製造した合成物0.4102g(0.00228mol)と合成例2で合成した合成物0.2802g(0.00122mol)を混合し、さらに硫化リチウム0.1610g(0.00350mol)と塩化リチウム(LiCl)0.1485g(0.00350mol)を添加して混合した。この混合物をジルコニアポット(45ml)に10mmφのジルコニアボール15個と共に投入し、フリッチュ製遊星ボールミルP−7に設置した。これを600rpm、10時間にてミリング処理して合成物を得た。
交流インピーダンス法により得られた硫化物固体電解質のイオン伝導度を測定したところ2.0mS/cmであった。
硫化リチウム、五硫化二リン(P2S5)、塩化リチウム(LiCl)、硫化ゲルマニウム(GeS2)を62.5:8.875:25:3.125のモル比になるように、硫化リチウム0.8519g(0.001854mol)、五硫化二リン0.6168g(0.00277mol)、塩化リチウム0.3222g(0.00760mol)、硫化ゲルマニウム0.1265g(0.00092mol)を混合した。この混合物をジルコニアポット(45ml)に10mmφのジルコニアボール15個と共に投入し、フリッチュ製遊星ボールミルP−7に設置した。これを600rpm、10時間にてミリングし合成物を得た。
交流インピーダンス法により得られた硫化物固体電解質のイオン伝導度を測定したところ1.4mS/cmであった。
すなわち、原料の硫化リチウムが多くてもイオン伝導度が高くなることを示している。
硫化リチウム、五硫化二リン(P2S5)、及び塩化リチウム(LiCl)を62.5:12.5:25(mol比)の比率になるように、それぞれ0.8519g(0.01854mol)、0.8252g(0.00371mol)、0.3222g(0.00760mol)を混合した。この混合物をジルコニアポット(45ml)に10mmφのジルコニアボール15個と共に投入し、フリッチュ製遊星ボールミルP−7に設置した。これを600rpm、10時間にてミリングし合成物を得た。
交流インピーダンス法により得られた硫化物固体電解質のイオン伝導度を測定したところ1.7mS/cmであった。
すなわち、原料の硫化リチウムが少なくてもイオン伝導度が高くならないことを示している。
110 正極
120 固体電解質層
130 負極
140,142 集電体
Claims (14)
- リチウム元素、硫黄元素、リン元素、及び12〜16族元素から選択される1以上の元素を含み、
粉末X線回折(CuKα:λ=1.5418Å)において、少なくとも、2θ=15.26±0.14deg又は15.46±0.03degと、25.18±0.50degと、31.00±0.50degと、に回折ピークを有する硫化物固体電解質。 - 以下の式を満たす請求項1に記載の硫化物固体電解質。
I1/I0≦0.5…(A)
(式(A)中、I0は粉末X線回折パターンにおける、結晶相を示すピークのうち最大のピーク強度を示し、I1は硫化リチウムを示すピークのうち最大のピーク強度を示す。) - 前記12〜16族元素から選択される1以上の元素が、Ge、Si又はSnである請求項1又は2に記載の硫化物固体電解質。
- さらにハロゲン元素を含む請求項1〜3のいずれかに記載の硫化物固体電解質。
- 前記ハロゲン元素が、Cl又はBrである請求項4に記載の硫化物固体電解質。
- Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiaMbSc構造(式中、Mは12〜16族元素から選択される1以上の元素であり、aは2〜10の数であり、bは1〜4の数であり、cは1〜8の数である)を有するガラス成分を有する硫化物とを反応させることを特徴とする硫化物固体電解質の製造方法。
- Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiaMbSc構造(式中、Mは12〜16族元素から選択される1以上の元素であり、aは2〜10の数であり、bは1〜4の数であり、cは1〜8の数である)を有するガラス成分を有する硫化物と、LiX(式中、Xはハロゲン元素である)とを反応させることを特徴とする硫化物固体電解質の製造方法。
- Li3PS4構造を有するガラス成分を有する硫化物と、LiaMbSc構造(式中、Mは12〜16族元素から選択される1以上の元素であり、aは2〜10の数であり、bは1〜4の数であり、cは1〜8の数である)を有するガラス成分を有する硫化物と、LiX(式中、Xはハロゲン元素である)と、硫化リチウムとを反応させることを特徴とする硫化物固体電解質の製造方法。
- 硫化リチウムと硫化燐を反応させた反応物と、硫化リチウムとMuSv(式中、Mは12族〜16族から選択される1以上の元素であり、uは1〜4の数であり、vは1〜8の数である)を反応させた反応物と、LiX(式中、Xはハロゲン元素である)とを反応させる硫化物固体電解質の製造方法。
- 硫化リチウムと硫化燐を反応させた反応物と、硫化リチウムとMuSv(式中、Mは12族〜16族から選択される1以上の元素であり、uは1〜4の数であり、vは1〜8の数である)を反応させた反応物と、LiX(式中、Xはハロゲン元素である)と、硫化リチウムとを反応させる硫化物固体電解質の製造方法。
- Xが、Cl又はBrである請求項7〜10のいずれかに記載の硫化物固体電解質の製造方法。
- Mが、Ge、Si又はSnである請求項6〜11のいずれかに記載の硫化物固体電解質の製造方法。
- 前記反応を、力学的エネルギーを付与することにより実施する請求項6〜12のいずれかに記載の硫化物固体電解質の製造方法。
- 請求項6〜13のいずれかに記載の硫化物固体電解質の製造方法により製造した硫化物固体電解質。
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