KR20190051519A - Solid electrolyte material, methods for manufacturing the same, and all solid state battery including the same - Google Patents

Solid electrolyte material, methods for manufacturing the same, and all solid state battery including the same Download PDF

Info

Publication number
KR20190051519A
KR20190051519A KR1020170147287A KR20170147287A KR20190051519A KR 20190051519 A KR20190051519 A KR 20190051519A KR 1020170147287 A KR1020170147287 A KR 1020170147287A KR 20170147287 A KR20170147287 A KR 20170147287A KR 20190051519 A KR20190051519 A KR 20190051519A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solid electrolyte
sulfide
raw material
electrolyte material
present
Prior art date
Application number
KR1020170147287A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102006821B1 (en
Inventor
정윤석
박건호
Original Assignee
울산과학기술원
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 울산과학기술원 filed Critical 울산과학기술원
Priority to KR1020170147287A priority Critical patent/KR102006821B1/en
Publication of KR20190051519A publication Critical patent/KR20190051519A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102006821B1 publication Critical patent/KR102006821B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561Accumulators 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
    • H01M10/0562Solid materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/10Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances sulfides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0017Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065Solid electrolytes
    • H01M2300/0068Solid electrolytes inorganic
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

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

Abstract

The present invention relates to a solid electrolyte material, which has excellent safety, and secures sufficient ion conductivity, and to a manufacturing method thereof, and an all-solid-state battery including the same. The solid electrolyte material of the present invention comprises a sulfide-based compound represented by chemical formula 1, Na_aSn_bSb_cS_d, and having 1.0 x 10^-4 S/cm or more of the ion conductivity at the temperature of 30°C.

Description

고체 전해질 재료, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전고체 전지{SOLID ELECTROLYTE MATERIAL, METHODS FOR MANUFACTURING THE SAME, AND ALL SOLID STATE BATTERY INCLUDING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a solid electrolyte material, a method for producing the solid electrolyte material, and a whole solid battery including the solid electrolyte material.

본 발명은 이온 전도성이 양호하고 경제성이 우수한 고체 전해질 재료, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전고체 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a solid electrolyte material having good ion conductivity and excellent economy, a method for producing the solid electrolyte material, and an all solid battery including the same.

이차 전지는 주로 모바일 기기나 노트북 컴퓨터 등의 소형 분야에 적용되어 왔지만, 최근에는 그 연구 방향이 에너지 저장 장치(ESS, energy storage system)나 전기자동차 (EV, Electric vehicle) 등 중대형 분야로 확장되고 있다.The secondary battery has mainly been applied to a small-sized field such as a mobile device or a notebook computer. However, recently, the research direction has been expanded to middle and large-sized fields such as an energy storage system (ESS) and an electric vehicle .

이러한 중대형 이차 전지의 경우, 소형과는 달리 작동 환경(예를 들어, 온도, 충격)이 가혹할 뿐만 아니라, 더욱 많은 전지를 사용하여야 하기 때문에, 우수한 성능이나 적절한 가격과 함께 안전성(safety)이 확보될 필요가 있다.In the case of such a large-sized secondary battery, unlike a small-sized battery, operating environment (for example, temperature, shock) is not only severe but also requires more batteries. There is a need.

그러나, 현재 상용화된 대부분의 이차 전지는, 금속염(metal salt)을 유기 용매(flammable organic solvent)에 녹인 형태의 유기 액체 전해질을 사용하고 있어, 누액, 발화, 폭발 등에 대한 잠재적인 위험성을 안고 있다. However, most of the currently commercialized secondary batteries use an organic liquid electrolyte in which a metal salt is dissolved in a flammable organic solvent, which poses a potential risk of leakage, ignition, explosion, and the like.

이에 따라, 유기 액체 전해질을 대체하여 고체 전해질을 사용하는 것이 상기 안전성 문제를 극복하기 위한 대안으로 각광받고 있다. Accordingly, the use of a solid electrolyte in place of the organic liquid electrolyte has attracted attention as an alternative to overcome the safety problem.

구체적으로, 고체 전해질을 이용한 전지, 즉 전고체 전지는, 박막형과 후막형으로 분류할 수 있다. 이 중 후막형 전고체 전지는 이른바 복합형(composite-type) 전고체 전지이며, 현재 상용화된 이차 전지에 있어서 유기 액체 전해질을 단순히 고체 전해질로 치환한 형태인 것이다.Specifically, a battery using a solid electrolyte, that is, a whole solid battery, can be classified into a thin film type and a thick film type. Among these, a thick-film type all-solid-state cell is a so-called composite-type all-solid-state cell, and in the currently commercialized secondary battery, the organic liquid electrolyte is simply replaced with a solid electrolyte.

한편, 현재 상용화된 대부분의 이차 전지는, 고체 전해질 재료로 리튬을 사용하고 있으나, 전세계적으로 리튬의 분포 범위가 제한적일 뿐만 아니라 매장량이 적어, 가격이나 지속적인 재료 공급 측면에서 단점이 있다. On the other hand, most of the currently commercialized secondary batteries use lithium as a solid electrolyte material, but the distribution range of lithium is limited not only in the world but also in the reserves, which are disadvantageous in terms of price and continuous supply of materials.

이에 따라, 지구상에 널리 분포하고 있는 나트륨을 고체 전해질 재료로 활용하고자 하는 움직임이 있다. Accordingly, there is a movement to utilize sodium, which is widely distributed on the earth, as a solid electrolyte material.

다만, 나트륨을 고체 전해질 재료로 사용함에 있어서, 리튬보다 낮은 이온 전도도가 문제된다.However, when sodium is used as a solid electrolyte material, ion conductivity lower than lithium is a problem.

앞서 지적된 문제를 해소하기 위하여, 본 발명은 황화물계 고체 전해질 재료, 상기 황화물계 고체 전해질 재료를 제조하는 방법 및 상기 황화물계 고체 전해질 재료를 포함하는 전고체 전지를 제공하고자 하는 것이다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention aims to provide a sulfide-based solid electrolyte material, a method for producing the sulfide-based solid electrolyte material, and a whole solid battery including the sulfide-based solid electrolyte material.

본 발명의 일 구현예에서는, 황화물계 화합물을 포함하는 고체 전해질 재료를 제공한다. 구체적으로, 상기 황화물계 화합물은, 하기 화학식 1로 표시된다. In one embodiment of the present invention, there is provided a solid electrolyte material comprising a sulfide-based compound. Specifically, the sulfide compound is represented by the following formula (1).

[화학식 1] NaaSnbSbcSd ???????? Na a Sn b Sb c S d

상기 화학식 1 에서, 0<a≤6이고, 0<b≤6이고, 0<c≤6이고, 0<d≤6 이다.In the formula 1, 0 < a? 6, 0 < b? 6, 0 < c?

보다 구체적으로, 상기 황화물계 화합물은 하기 화학식 2으로 표시되는 것일 수 있다.More specifically, the sulfide compound may be represented by the following formula (2).

[화학식 2] Na4-xSn1-xSbxS4 ???????? Na 4-x Sn 1-x Sb x S 4 ?????

상기 화학식 2에서, 0<x<1이다. In Formula 2, 0 < x < 1.

상기 황화물계 화합물은, 30℃에서 이온 전도도가 1.0

Figure pat00001
10-5 S/cm 이상, 바람직하게는 1.0
Figure pat00002
10-4 S/cm 이상, 더 바람직하게는 2.0
Figure pat00003
10-4 S/cm 이상인 것일 수 있다.The sulfide compound preferably has an ionic conductivity of 1.0
Figure pat00001
10 -5 S / cm or more, preferably 1.0
Figure pat00002
10 -4 S / cm or more, more preferably 2.0
Figure pat00003
10 -4 S / cm or more.

또한, 상기 황화물계 화합물은, 비정질, 결정질, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The sulfide compound may be amorphous, crystalline, or a mixture thereof.

본 발명의 다른 일 구현예에서는, 나트륨 원료 물질, 안티모니 원료 물질, 주석 원료 물질, 및 황 원료 물질의 혼합물을 열처리하여, 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 황화물계 화합물을 수득하는 단계를 포함하는, 황화물계 고체 전해질 재료의 제조 방법을 제공한다.In another embodiment of the present invention, there is provided a process for producing a sulfide-based compound represented by the general formula (1) or (2), which comprises heat-treating a mixture of a sodium raw material, an antimony raw material, a tin raw material, , And a method for producing a sulfide-based solid electrolyte material.

본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 양극; 음극; 및 고체 전해질을 포함하고, 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 황화물계 화합물을 포함하는 고체 전해질 재료를 상기 고체 전해질로서 사용하거나, 혹은 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 황화물계 화합물을 포함하는 고체 전해질 재료를 상기 양극 및/또는 상기 음극에 적용하는 것인, 전고체 전지를 제공한다.In another embodiment of the present invention, cathode; And a solid electrolyte, wherein the solid electrolyte material comprising the sulfide-based compound represented by the general formula (1) or (2) is used as the solid electrolyte, or the solid electrolyte material comprising the sulfide-based compound represented by the general formula Is applied to the positive electrode and / or the negative electrode.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 유기 액체 전해질에 비하여 우수한 안전성을 가지면서도, 충분한 이온 전도도가 확보되고, 용매에 안정적으로 용해되고, 또한 보관 안정성이 우수한 황화물계 고체 전해질 재료를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a sulfide-based solid electrolyte material which has a superior safety to an organic liquid electrolyte, secures sufficient ion conductivity, is stably dissolved in a solvent, and has excellent storage stability.

또한, 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 고상법에 따른 간단한 방법에 의해 상기 우수한 특성의 황화물계 고체 전해질 재료를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a sulfide-based solid electrolyte material having excellent properties by a simple method according to a solid-phase method.

아울러, 본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 상기 황화물계 고체 전해질 재료를 포함함으로써, 유기 액체 전해질을 적용한 전지보다 안전성이 담보되면서도, 전지 성능이 안정적으로 발현되는 전고체 전지를 제공할 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, by including the sulfide-based solid electrolyte material, it is possible to provide a pre-solid battery in which battery performance is stably exhibited while safety is secured as compared with a battery using the organic liquid electrolyte .

도 1은, 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따른 각 고체 전해질 재료의 X선 회절 분석의 결과를 나타낸 것이다.
도 2a 내지 도 2c는, 본 발명의 실시예 1에 따른 Na3 . 75Sn0 . 75Sb0 . 25S4의 결정 구조 분석 결과, Na4SnS4의 결정 구조 분석 결과 및 Na3SbS4의 결정 구조 분석 결과를 각각 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 실시예 1~3 및 비교예 1에 따른 각 고체 전해질 재료의 이온 전도도를 나타낸 것이다.
도 4는, 본 발명의 평가예 3에 따른 고체 전해질 재료의 이온 전도도 측정을 위한 셀의 모식도를 나타낸 것이다.
도 5는, 본 발명의 평가예 4에 따른 고체 전해질 재료의 공기보관 전후에 있어서의 이온 전도도 변화를 나타낸 것이다.
도 6은, 본 발명의 평가예 5에 따른 전고체 전지의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은, 본 발명의 평가예 5에 따른 전고체 전지의 구동 전압에 따른 충방전 용량(capacity) 프로파일을 나타낸 것이다.
도 8은, 본 발명의 평가예 5에 따른 전고체 전지의 충전 용량에 따른 사이클 횟수를 나타낸 것이다.
Fig. 1 shows the results of X-ray diffraction analysis of each solid electrolyte material according to Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention.
Figs. 2A to 2C are graphs showing the relationship between Na &lt; 3 & gt ; 75 Sn 0 . 75 Sb 0 . As a result of the crystal structure analysis of 25 S 4, the crystal structure analysis result of Na 4 SnS 4 and the crystal structure analysis result of Na 3 SbS 4 are shown, respectively.
Fig. 3 shows the ionic conductivities of the respective solid electrolyte materials according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 of the present invention.
4 is a schematic view of a cell for measurement of ion conductivity of a solid electrolyte material according to Evaluation Example 3 of the present invention.
5 shows changes in ionic conductivity of the solid electrolyte material according to Evaluation Example 4 of the present invention before and after air storage.
6 schematically shows a structure of a pre-solid battery according to Evaluation Example 5 of the present invention.
Fig. 7 shows a charge / discharge capacity profile according to a driving voltage of an all solid-state cell according to Evaluation Example 5 of the present invention.
8 shows the number of cycles according to the charging capacity of the all-solid-state cell according to the evaluation example 5 of the present invention.

이하, 본 발명의 구현예들을 상세히 설명하기로 한다.  다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

황화물계 고체 전해질 재료Sulfide-based solid electrolyte material

본 발명의 일 구현예에서는, 황화물계 화합물을 포함하는 고체 전해질 재료를 제공한다. 구체적으로, 상기 황화물계 화합물은, 하기 화학식 1로 표시되고, 30℃에서 이온 전도도가 1.0

Figure pat00004
10-5 S/cm 이상, 바람직하게는 1.0
Figure pat00005
10-4 S/cm 이상, 더 바람직하게는 2.0
Figure pat00006
10-4 S/cm 이상인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, there is provided a solid electrolyte material comprising a sulfide-based compound. Specifically, the sulfide compound is represented by the following formula (1) and has an ionic conductivity of 1.0
Figure pat00004
10 -5 S / cm or more, preferably 1.0
Figure pat00005
10 -4 S / cm or more, more preferably 2.0
Figure pat00006
10 -4 S / cm or more.

[화학식 1] NaaSnbSbcSd ???????? Na a Sn b Sb c S d

상기 화학식 1 에서, 0<a≤6이고, 0<b≤6이고, 0<c≤6이고, 0<d≤6 이다.In the formula 1, 0 < a? 6, 0 < b? 6, 0 < c?

상기 화학식 1에서, 0<a<6이고, 0<b<6이고, 0<c<4.5이고, 0<d<5인 것이 바람직하다.In the above formula (1), 0 <a <6, 0 <b <6, 0 <c <4.5, and 0 <d <5 are preferable.

보다 구체적으로, 상기 황화물계 화합물은, 하기 화학식 2으로 표시되는 것일 수 있다.More specifically, the sulfide compound may be represented by the following formula (2).

[화학식 2] Na4-xSn1-xSbxS4 ???????? Na 4-x Sn 1-x Sb x S 4 ?????

상기 화학식 2에서, 0<x<1 이다.In Formula 2, 0 < x < 1.

상기 화학식 2에서, 0<x<0.5 인 것이 바람직하고, 0.02≤x≤0.33 인 것이 더욱 바람직하다.In the above formula (2), 0 < x < 0.5 is more preferable, and 0.02 x 0.33 is more preferable.

상기 화학식 1 또는 2에서, 각 원소의 조성비는 화합물을 제조할 때의 원료 물질의 배합량을 조정함으로써 제어할 수 있다.In the above formula (1) or (2), the composition ratio of each element can be controlled by adjusting the compounding amount of the raw material when the compound is prepared.

상기 황화물계 화합물은, 비정질, 결정질, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 황화물계 고체 전해질 재료는 정방정계(tetragonal) 결정 구조를 갖는 것이다.The sulfide-based compound may be amorphous, crystalline, or a mixture thereof. Preferably, the sulfide-based solid electrolyte material of the present invention has a tetragonal crystal structure.

또한, 상기 황화물계 화합물은, X선 회절분석(XRD 분석)에 있어서 2θ가 17 내지 19°인 범위, 21 내지 23 °인 범위, 및 36 내지 38°인 범위에서 피크(peak)를 가질 수 있다.The sulfide compound may have a peak in the range of 2 to 17 in the range of 17 to 19 °, in the range of 21 to 23 °, and in the range of 36 to 38 ° in the X-ray diffraction analysis (XRD analysis) .

황화물계 고체 전해질 재료의 제조 방법Process for producing sulfide-based solid electrolyte material

본 발명의 다른 일 구현예에서는, 황화물계 고체 전해질 재료의 제조 방법을 제공한다. In another embodiment of the present invention, there is provided a process for producing a sulfide-based solid electrolyte material.

본 발명의 황화물계 고체 전해질 재료는 고상법에 의해 제조하는 것이 바람직하다. 고상법은 원료를 혼합하고 소정 온도에서 가열함으로써 화합물을 합성하는 방법이다. The sulfide-based solid electrolyte material of the present invention is preferably produced by the solid phase method. The solid phase method is a method of synthesizing a compound by mixing raw materials and heating at a predetermined temperature.

구체적으로, 본 발명의 황화물계 고체 전해질 재료는, 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 화학양론적 몰비를 만족하도록 각 원료 물질을 배합하고, 열처리함으로써, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 황화물계 화합물을 수득하는 공정을 포함하여 제조할 수 있다. Specifically, the sulfide-based solid electrolyte material of the present invention is obtained by compounding the respective raw materials so as to satisfy the stoichiometric molar ratio of the above formula (1) or (2) and then subjecting the sulfide- And the like.

상기 열처리는 350 ℃ 초과 800 ℃ 이하의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 고상법에 의한 열처리 조건이 350 ℃ 이하일 경우, 합성된 물질의 이온 전도도가 낮아 고체 전해질로 부적절하다. 반면에, 고상법에 의한 열처리 조건을 350 ℃ 초과 800 ℃ 이하로 제어하는 경우, 적절한 이온 전도도가 발현되는 물질이 합성될 수 있다.The heat treatment may be performed in a temperature range of more than 350 DEG C to 800 DEG C or less. When the heat treatment conditions by the solid phase method are below 350 ° C, the ionic conductivity of the synthesized material is low, which is not suitable as a solid electrolyte. On the other hand, when the heat treatment conditions by the solid phase method are controlled to be from 350 DEG C to 800 DEG C, a material exhibiting an appropriate ion conductivity can be synthesized.

상기 화학식 1 또는 화학식 2의 화합물의 제조를 위한 원료 물질로서는, 나트륨 원료 물질, 안티모니 원료 물질, 주석 원료 물질, 및 황 원료 물질을 사용할 수 있다. 상기 나트륨 원료 물질, 안티모니 원료 물질, 주석 원료 물질, 및 황 원료 물질은, 각각 Na2S, SnS2, Sb2S3 , 및 S일 수 있고, 이들 원료 물질은 모두 시판 제품으로서 입수될 수 있다.As raw materials for preparing the compounds of the above formula (1) or (2), sodium raw material, antimony raw material, tin raw material and sulfur raw material can be used. The sodium raw material, the antimony raw material, the tin raw material and the sulfur raw material may be Na 2 S, SnS 2 , Sb 2 S 3 , and S, respectively , and these raw materials may be all commercially available have.

상기 나트륨 원료 물질, 안티모니 원료 물질, 주석 원료 물질, 및 황 원료 물질의 혼합물을 열처리하는 공정을 포함하여 황화물계 고체 전해질 재료 분말을 수득한 다음, 이 재료 분말은 적당한 용매로 처리될 수 있다. 용매는 물, 유기 용매 등 전지의 제조 공정에 있어서 통상 사용되는 것이면 특별히 한정되지 않는다.Based powder of the solid electrolyte material, which comprises the step of heat-treating the mixture of the sodium raw material, the antimony raw material, the tin raw material, and the sulfur raw material, and then the material powder can be treated with an appropriate solvent. The solvent is not particularly limited as long as it is usually used in the production process of a battery such as water and an organic solvent.

용매에 용해시킨 본 발명의 고체 전해질 재료 분말은, 그 후 용매를 제거하고 재결정화해서 이용될 수도 있다. 본 발명의 황화물계 고체 전해질 재료는, 용액 처리 및/또는 재결정화 후에도 충분한 이온 전도도를 나타낼 수 있다.The solid electrolyte material powder of the present invention dissolved in a solvent may be used after removing the solvent and recrystallizing it. The sulfide-based solid electrolyte material of the present invention can exhibit sufficient ion conductivity even after solution treatment and / or recrystallization.

전고체 전지All solid-state cells

본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 양극; 음극; 및 고체 전해질을 포함하고, 전술한 황화물계 고체 전해질 재료를 상기 고체 전해질로 사용하거나, 혹은 전술한 황화물계 고체 전해질 재료를 상기 양극 및/또는 상기 음극에 적용하는 것인, 전고체 전지를 제공한다.In another embodiment of the present invention, cathode; And a solid electrolyte, wherein the sulfide-based solid electrolyte material is used as the solid electrolyte, or the sulfide-based solid electrolyte material is applied to the anode and / or the cathode .

본 발명의 전지는, 전술한 고체 전해질 재료를 적용함으로써, 유기 액체 전해질을 적용한 전지보다 안전성이 담보되면서도, 전지 성능이 안정적으로 발현될 수 있다.By applying the above-described solid electrolyte material, the battery of the present invention can stably exhibit battery performance while securing the safety of the battery using the organic liquid electrolyte.

전술한 고체 전해질 재료 이외의 전지의 구성 요소들은, 일반적으로 당업계에 알려진 것을 사용할 수 있다.The components of the battery other than the above-described solid electrolyte material can be generally used those known in the art.

예를 들어 본 발명의 전고체 전지는, 양극 활물질을 함유하는 양극 활물질층;For example, the pre-solid battery of the present invention comprises a cathode active material layer containing a cathode active material;

음극 활물질을 함유하는 음극 활물질층; 양극 활물질층 및 음극 활물질층 사이에 형성된 전해질층; 양극 활물질층의 집전을 하는 양극 집전체; 음극 활물질층의 집전을 하는 음극 집전체; 이들의 부재를 수납하는 전지 케이스;를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명에 있어서는 상기 양극 활물질층, 상기 음극 활물질층, 및 상기 전해질층 중 적어도 어느 하나에 상술한 황화물계 고체 전해질 재료를 함유할 수 있다. A negative electrode active material layer containing a negative electrode active material; An electrolyte layer formed between the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer; A positive electrode current collector for collecting the positive electrode active material layer; An anode current collector for collecting the anode active material layer; And a battery case for housing these members. In the present invention, the above-described sulfide-based solid electrolyte material may be contained in at least one of the positive active material layer, the negative active material layer, and the electrolyte layer.

본 발명의 전해질층은 양극 활물질층 및 음극 활물질층 사이에 형성되는 층이다. 전해질층은 이온의 전도를 할 수 있는 층이면 특별히 제한되는 것이 아니지만 고체 전해질 재료로 구성되는 고체 전해질층인 것이 바람직하다. 전해액을 이용하는 전지에 비해 안전성이 높은 전지를 얻을 수 있기 때문이다. 또한 본 발명에 있어서는 고체 전해질층이 상술한 황화물계 고체 전해질 재료를 함유하는 것이 바람직하고, 고체 전해질층에 포함되는 상기 황화물계 고체 전해질 재료의 비율은 10 체적%~100 체적%의 범위 내일 수 있고, 50 체적%~100 체적%의 범위 내인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서는 고체 전해질층이 상기 황화물계 고체 전해질 재료를 높은 비율로 포함하는 것에 의해, 고출력의 전지를 얻을 수 있다. 고체 전해질층의 두께는, 0.1μm~1000μm의 범위 내일 수 있고, 0.1μm~300μm의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한 고체 전해질층을 형성하는 방법으로서는 예를 들면 고체 전해질 재료를 압축 성형하는 방법 등을 들 수 있다.The electrolyte layer of the present invention is a layer formed between the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer. The electrolyte layer is not particularly limited as long as it is a layer capable of conducting ions, but it is preferably a solid electrolyte layer composed of a solid electrolyte material. This is because a battery having high safety can be obtained as compared with a battery using an electrolytic solution. In the present invention, the solid electrolyte layer preferably contains the above-described sulfide-based solid electrolyte material, and the ratio of the sulfide-based solid electrolyte material contained in the solid electrolyte layer may be within a range of 10% by volume to 100% by volume , And 50 vol.% To 100 vol.%. In the present invention, since the solid electrolyte layer contains the sulfide-based solid electrolyte material at a high ratio, a high output battery can be obtained. The thickness of the solid electrolyte layer may be within a range of 0.1 mu m to 1000 mu m, preferably within a range of 0.1 mu m to 300 mu m. As a method for forming the solid electrolyte layer, for example, a method of compression-molding a solid electrolyte material and the like can be given.

본 발명의 양극 활물질층은 적어도 양극 활물질을 함유하는 층이며 필요에 따라 고체 전해질 재료, 도전화재 및 결착재 중 적어도 하나를 함유할 수 있다. 특히 본 발명에 있어서는 양극 활물질층이 상술한 황화물계 고체 전해질 재료를 함유하는 것이 바람직하고, 양극 활물질층에 포함되는 상기 황화물계 고체 전해질 재료의 비율은 전지의 종류에 따라 다르지만 예를 들면 0.1 체적%~80 체적%의 범위 내일 수 있고, 1 체적%~60 체적%의 범위 내, 특히 10 체적%~50 체적%의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 양극 활물질층의 두께는 0.1μm~1000μm의 범위 내인 것이 바람직하다.The cathode active material layer of the present invention is a layer containing at least a cathode active material and may contain at least one of a solid electrolyte material, a conductive fire and a binder if necessary. Particularly, in the present invention, it is preferable that the positive electrode active material layer contains the above-described sulfide-based solid electrolyte material, and the ratio of the sulfide-based solid electrolyte material contained in the positive electrode active material layer varies depending on the kind of battery, To 80% by volume, preferably within a range of 1% by volume to 60% by volume, particularly preferably within a range of 10% by volume to 50% by volume. The thickness of the positive electrode active material layer is preferably in the range of 0.1 mu m to 1000 mu m.

전지에 이용되는 양극 활물질로서는 예를 들면 LiCoO2, LiMnO2, Li2NiMn3O8, LiVO2, LiCrO2, LiFePO4, LiCoPO4, LiNiO2, LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 등을 들 수 있다.Examples of the positive electrode active material used in the battery include LiCoO 2 , LiMnO 2 , Li 2 NiMn 3 O 8 , LiVO 2 , LiCrO 2 , LiFePO 4 , LiCoPO 4 , LiNiO 2 , LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , and the like.

본 발명의 양극 활물질층은 또한 도전화재를 함유할 수 있다. 도전화재의 첨가에 의해 양극 활물질층의 도전성을 향상시킬 수 있다. 도전화재로서는 예를 들면 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소 섬유 등을 들 수 있다. 또한 본 발명의 양극 활물질층은 결착재를 함유할 수 있다. 결착재의 종류로서는 예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 불소 함유 결착재 등을 들 수 있다. The cathode active material layer of the present invention may also contain a conductive fire. The conductivity of the positive electrode active material layer can be improved by the addition of the conductive fire. Examples of the conductive fire include acetylene black, ketjen black, carbon fiber, and the like. The positive electrode active material layer of the present invention may contain a binder. Examples of the binder include fluorine-containing binder such as polytetrafluoroethylene (PTFE).

본 발명의 음극 활물질층은 적어도 음극 활물질을 함유하는 층이며 필요에 따라 고체 전해질 재료, 도전화재 및 결착재 중 적어도 하나를 함유할 수 있다. 특히 본 발명에 있어서는 음극 활물질층이 상술한 황화물계 고체 전해질 재료를 함유하는 것이 바람직하고, 음극 활물질층에 포함되는 상기 황화물계 고체 전해질 재료의 비율은 전지의 종류에 의해 다르지만 예를 들면 0.1 체적%~80 체적%의 범위 내일 수 있고, 1 체적%~60 체적%의 범위 내, 특히 10 체적%~50 체적%의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 음극 활물질층의 두께는 예를 들면 0.1μm~1000μm의 범위 내인 것이 바람직하다.The negative electrode active material layer of the present invention is a layer containing at least the negative electrode active material and may contain at least one of a solid electrolyte material, a conductive fire and a binder if necessary. Particularly, in the present invention, it is preferable that the anode active material layer contains the above-described sulfide-based solid electrolyte material, and the ratio of the sulfide-based solid electrolyte material contained in the anode active material layer varies depending on the type of battery, To 80% by volume, preferably within a range of 1% by volume to 60% by volume, particularly preferably within a range of 10% by volume to 50% by volume. The thickness of the negative electrode active material layer is preferably in the range of 0.1 占 퐉 to 1000 占 퐉, for example.

음극 활물질로서는 예를 들면 금속 활물질 및 탄소 활물질을 들 수 있다. 금속 활물질로서는 예를 들면 In, Al, Si 및 Sn 등을 들수 있다. 한편, 탄소 활물질로서는 예를 들면 메소카본 마이크로비즈(MCMB), 고배향성 흑연(HOPG), 하드 카본, 소프트 탄소 등을 들 수 있다. 또한 음극 활물질층에 이용되는 도전화재 및 결착재의 종류는, 상술한 양극 활물질층의 경우와 같다. Examples of the negative electrode active material include a metal active material and a carbon active material. Examples of the metal active material include In, Al, Si and Sn. Examples of the carbon active material include mesocarbon microbeads (MCMB), highly oriented graphite (HOPG), hard carbon, soft carbon, and the like. The kinds of the conductive fire and the binder used for the negative electrode active material layer are the same as those for the positive electrode active material layer described above.

본 발명의 전지는 상술한 전해질층, 양극 활물질층 및 음극 활물질층을 적어도 가지며, 또한 양극 활물질층의 집전을 하는 양극 집전체 및 음극 활물질층의 집전을 하는 음극 집전체를 가질 수 있다.The battery of the present invention may have a positive electrode collector for collecting the positive electrode active material layer and a negative electrode collector for collecting the negative electrode active material layer having at least the above-described electrolyte layer, positive electrode active material layer and negative electrode active material layer.

양극 집전체의 재료로서는 예를 들면 SUS, 알루미늄, 니켈, 철, 티타늄 및 탄소 등을 들 수 있고, SUS가 바람직하다. 한편, 음극 집전체의 재료로서는 예를 들면 SUS, 구리, 니켈 및 탄소 등을 들 수 있고, SUS가 바람직하다. 또한 양극 집전체 및 음극 집전체의 두께나 형상 등에 대해서는 전지의 용도 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. As the material of the positive electrode current collector, for example, SUS, aluminum, nickel, iron, titanium, carbon and the like are exemplified, and SUS is preferable. On the other hand, examples of the material of the negative electrode current collector include SUS, copper, nickel and carbon, and SUS is preferable. The thickness and shape of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector can be appropriately selected depending on the use of the battery and the like.

또한 본 발명에 이용되는 전지 케이스에는 일반적인 전지의 전지 케이스를 이용할 수 있다. 전지 케이스로서는 예를 들면 SUS제 전지 케이스 등을 들 수 있다.A battery case of a general battery can be used for the battery case used in the present invention. Examples of the battery case include a battery case made of SUS.

본 발명의 전지는 이차전지인 것이 바람직하고, 본 발명의 전지 형상으로서는 예를 들면 코인형, 라미네이트형, 원통형 및 각형 등을 들 수 있다. The battery of the present invention is preferably a secondary battery, and examples of the battery shape of the present invention include a coin type, a laminate type, a cylindrical type and a prism type.

또한 본 발명의 전지 제조 방법은 특별히 제한되지 아니하며, 일반적인 전지 제조 방법과 같은 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면 본 발명의 전지가 전고체 전지일 경우 그 제조 방법의 일례로서는 양극 활물질층을 구성하는 재료, 고체 전해질층을 구성하는 재료 및 음극 활물질층을 구성하는 재료를 순차적으로 프레스하고, 이를 전지 케이스의 내부에 수납하고, 전지 케이스를 코킹하는 단계를 포함하는 제조 방법 등을 들 수 있다.Further, the method for manufacturing a battery of the present invention is not particularly limited, and a method similar to a general battery manufacturing method may be used. For example, when the battery of the present invention is a pre-solid battery, as one example of its manufacturing method, a material constituting the positive electrode active material layer, a material constituting the solid electrolyte layer and a material constituting the negative electrode active material layer are sequentially pressed, And a manufacturing method including the step of housing the battery case inside the casing and caulking the battery case.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예, 이에 대비되는 비교예, 및 이들의 평가예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention, comparative examples thereof, and evaluation examples thereof will be described. However, the following examples are only a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1Example 1

Na4 - xSn1 - xSbxS4에 있어서 x는 0.01, 0.02, 0.05, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.40, 0.45, 0.50을 각각 만족하도록 Na2S (Sigma Aldrich 제조), Sb2S3 (Sigma Aldrich 제조, 99.5%), SnS2 (Kojundo Chemical Laboratory 제조, 99.9%) 및 S (Alfa Aesar 제조, 99.5%)를 균일하게 혼합한 뒤, 진공 상태에서 12시간 동안 450℃에서 열처리하여, Na4 - xSn1 - xSbxS4 분말 (x는 0.01, 0.02, 0.05, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.40, 0.45, 0.50)을 각각 수득하였다. Na4 - xSn1 - xSbxS4의 조성은 720-ES(Varian Corp. 제조)를 사용하여 ICPOES에 의해 측정되었다. Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 x is 0.01, 0.02, 0.05, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.40, 0.45, Na 2 S so as to satisfy 0.50, respectively (Sigma Aldrich Co.) according to, Sb 2 S 3 (manufactured by Sigma Aldrich, 99.5%), SnS 2 (manufactured by Kojundo Chemical Laboratory, 99.9%) and S (manufactured by Alfa Aesar, 99.5%) were uniformly mixed and then heat treated at 450 ° C. for 12 hours in a vacuum state , Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 powder (x is 0.01, 0.02, 0.05, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.40, 0.45, 0.50). The composition of Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 was measured by ICPOES using 720-ES (Varian Corp.).

실시예 2Example 2

Na3 . 75Sn0 . 75Sb0 . 25S4의 화학양론적 몰비를 만족하도록 Na2S (Sigma Aldrich 제조), Sb2S3 (Sigma Aldrich 제조, 99.5%), SnS2 (Kojundo Chemical Laboratory 제조, 99.9%) 및 S (Alfa Aesar 제조, 99.5%)를 균일하게 혼합한 뒤, 진공 상태에서 12시간 동안 550℃에서 열처리하여, Na3.75Sn0.75Sb0.25S4 분말을 수득하였다. Na 3 . 75 Sn 0 . 75 Sb 0 . 25 S 4 stoichiometric to Na 2 S (Sigma Aldrich Ltd.) so as to satisfy a molar ratio of, Sb 2 S 3 (Sigma Aldrich manufacture, 99.5%), SnS 2 (Kojundo Chemical Laboratory Manufacture, 99.9%) and S (manufactured Alfa Aesar , 99.5%) were uniformly mixed and then heat-treated at 550 캜 for 12 hours under vacuum to obtain Na 3.75 Sn 0.75 Sb 0.25 S 4 powder.

실시예Example 3 3

Na4 - xSn1 - xSbxS4에 있어서 x는 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35을 각각 만족하도록 Na2S (Sigma Aldrich 제조), Sb2S3 (Sigma Aldrich 제조, 99.5%), SnS2 (Kojundo Chemical Laboratory 제조, 99.9%) 및 S (Alfa Aesar 제조, 99.5%)를 균일하게 혼합한 뒤, 진공 상태에서 12시간 동안 450℃에서 열처리하여, Na4 - xSn1 - xSbxS4 분말 (x는 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35)을 각각 수득하였다.Na 2 S (manufactured by Sigma Aldrich), Sb 2 S 3 (manufactured by Sigma Aldrich, 99.5%) so that x satisfies 0.15, 0.20, 0.25, 0.30 and 0.35 in Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 , , SnS 2 (manufactured by Kojundo Chemical Laboratory, 99.9%) and S (manufactured by Alfa Aesar, 99.5%) were uniformly mixed and then heat-treated at 450 ° C. for 12 hours in a vacuum state to obtain Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 powder (x = 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35), respectively.

상기 얻어진 각 고체 전해질 재료를 건조 Ar 하에서 탈이온수에 용해시켰다. 상기 얻어진 고체 전해질 재료는 유해한 H2S 가스의 발생 없이 탈이온수에 완전히 용해되었다.Each of the obtained solid electrolyte materials was dissolved in deionized water under dry Ar. The obtained solid electrolyte material was completely dissolved in deionized water without generating harmful H 2 S gas.

그 다음, 용해된 재료를 실온에서 진공 하에서 건조하여 수분을 증발시켜 각 고체 전해질 재료를 재결정화하고, 진공 상태에서 450℃에서 열 처리하여 Na4 - xSn1 -xSbxS4 분말 (x는 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35)을 각각 수득하였다.Then, by drying the soluble material in a vacuum at room temperature to evaporate water and recrystallized each solid electrolyte material, to heat treatment at 450 ℃ in vacuo Na 4 - x Sn 1 -x Sb x S 4 powder (x 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35), respectively.

비교예 1Comparative Example 1

Na4SnS4의 화학양론적 몰비를 만족하도록 Na2S (Sigma Aldrich 제조) 및 SnS2 (Kojundo Chemical Laboratory 제조, 99.9%)를 균일하게 혼합한 뒤, 진공상태에서 12시간 동안 450℃에서 열처리하여, Na4SnS4 분말을 수득하였다. Na 2 S (manufactured by Sigma Aldrich) and SnS 2 (manufactured by Sigma Aldrich) were mixed so as to satisfy the stoichiometric molar ratio of Na 4 SnS 4 (Manufactured by Kojundo Chemical Laboratory, 99.9%) were uniformly mixed and then heat-treated at 450 캜 for 12 hours under vacuum to obtain Na 4 SnS 4 powder.

평가예 1: XRD에 의한 구조 확인Evaluation Example 1: Structure confirmation by XRD

실시예 1에서 얻어진 Na4 - xSn1 - xSbxS4에 있어서 x는 0.01, 0.02, 0.05, 0.15, 0.25, 0.30, 0.40, 0.50인 각 고체 전해질 재료와, 비교예 1에서 얻어진 고체 전해질 재료에 대해, X선 회절분석(XRD 분석)을 실시하였다.The solid electrolyte materials each having x of 0.01, 0.02, 0.05, 0.15, 0.25, 0.30, 0.40 and 0.50 in Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 obtained in Example 1 and the solid electrolytes obtained in Comparative Example 1 The material was subjected to X-ray diffraction analysis (XRD analysis).

X선 회절분석은 Bragg-Brentano X선 회절계(PANalytical Empyrean 제조)를 사용하여 실온에서 수행하였고 10°≤ 2θ ≤ 150°의 각도 범위에서 0.0130°보폭으로 데이터를 획득하였다. X선 회절 분석의 결과를 도 1에 나타낸다.X-ray diffraction analysis was carried out at room temperature using a Bragg-Brentano X-ray diffractometer (manufactured by PANalytical Empyrean) and data were acquired with a 0.0130 ° stride in an angle range of 10 ° ≤ 2θ ≤ 150 °. The results of the X-ray diffraction analysis are shown in Fig.

도 1에서, x=0인 경우는 비교예 1, 그 외의 경우는 실시예 1의 고체 전해질 재료에 해당한다.In Fig. 1, x = 0 corresponds to Comparative Example 1, and in other cases corresponds to the solid electrolyte material of Example 1.

참고예로서 기존의 알려진 정방정계(tetragonal) 구조의 Na3SbS4 (Na4 - xSn1 - xSbxS4에 있어서 x는 1인 경우)에서 나타나는 XRD의 결과를 함께 나타내었다. 참고예의 Na3SbS4 (x=1) 및 비교예 1의 Na4SnS4 (x=0)의 XRD 패턴과, 실시예 1에서 얻어진 고체 전해질 재료의 XRD 패턴을 대비함으로써, 각각의 결정 구조를 파악할 수 있다.As a reference example, the results of XRD in the known known tetragonal structure of Na 3 SbS 4 (when x is 1 in Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 ) are also shown. By comparing the XRD pattern of Na 3 SbS 4 (x = 1) of Reference Example and Na 4 SnS 4 (x = 0) of Comparative Example 1 with the XRD pattern of the solid electrolyte material obtained in Example 1, .

도 1에 따르면, 참고예 1 또는 비교예 1의 고체 전해질 재료는 기존에 알려진 Na3SbS4, 또는 Na4SnS4와 같은 위치에서만 피크(peak)가 나타나는 반면, 실시예 1의 고체 전해질 재료에서는 기 보고되지 않은 위치에서 피크(peak)가 관찰된다. 구체적으로, 2θ가 17 내지 19°인 범위, 36 내지 38°인 범위, 21 내지 23 °인 범위에서 각각, XRD 피크(peak)가 높은 강도로 나타나는 것을 알 수 있다.According to FIG. 1, the solid electrolyte material of Reference Example 1 or Comparative Example 1 exhibits a peak only at a position similar to that of Na 3 SbS 4 or Na 4 SnS 4 known in the art, whereas the solid electrolyte material of Reference Example 1 Peaks are observed at unreported locations. Specifically, it can be seen that XRD peaks appear at high intensity in the range of 2? In the range of 17 to 19, in the range of 36 to 38, and in the range of 21 to 23, respectively.

이를 통해 실시예 1의 고체 전해질 재료는 참고예 1 및 비교예 1의 고체 전해질 재료와는 다른, 새로운 결정 구조를 가지는 것을 알 수 있다.As a result, it can be seen that the solid electrolyte material of Example 1 has a new crystal structure different from the solid electrolyte materials of Reference Example 1 and Comparative Example 1.

또한, 0.02≤x≤0.03의 범위에서 상기 새로운 결정 구조가 높은 수율로 얻어지는 것을 확인할 수 있다. 이보다 높은 x값인 x=0.4 또는 x=0.5인 경우 상당량의 Na3SbS4 가 2차 상(phase)으로 형성되는 것을 알 수 있다.Further, it can be confirmed that the new crystal structure is obtained in a high yield in the range of 0.02? X? 0.03. It can be seen that when x = 0.4 or x = 0.5, which is a higher x value, a considerable amount of Na 3 SbS 4 is formed in the second phase.

평가예 2: 결정 구조 분석Evaluation Example 2: Analysis of crystal structure

실시예 1에서 얻어진 x는 0.25인 고체 전해질 재료 (Na3 . 75Sn0 . 75Sb0 . 25S4)에 대해, 분말 프로파일 분석 프로그램(powder profile refinement program) GSAS 및 단결정 구조 분석 프로그램(single crystal structure refinement program) CRYSTALS를 조합 사용하여 이론적 구조(Ab-initio structure)를 결정하였다. Example x obtained in the first 0.25 a solid electrolyte material for the (Na 3. 75 Sn 0. 75 Sb 0. 25 S 4), powders profile analysis program (powder profile refinement program) GSAS and a single crystal structure analysis program (single crystal structure refinement program) CRYSTALS was used to determine the theoretical structure (Ab-initio structure).

Na3 . 75Sn0 . 75Sb0 . 25S4의 고체 전해질 재료의 결정 구조의 분석 결과를 도 2a에 나타낸다. 참고예로서 기존에 알려진 Na4SnS4의 분석 결과 및 Na3SbS4의 분석 결과를 도 2b 및 도 2c에 나타낸다.Na 3 . 75 Sn 0 . 75 Sb 0 . The analysis result of the crystal structure of the solid electrolyte material of 25 S 4 is shown in FIG. As a reference example, the analysis results of Na 4 SnS 4 and Na 3 SbS 4 are shown in FIG. 2B and FIG. 2C.

도 2a에 따르면, Na3 . 75Sn0 . 75Sb0 . 25S4의 고체 전해질 재료는 정방정계의 결정 구조를 나타내었다. 도 2b 내지 도 2c와 대비하면, Na4SnS4 또는 Na3SbS4는 한 종류의 SnS4 또는 SbS4 사면체를 갖는 것에 비해, Na3 . 75Sn0 . 75Sb0 . 25S4는 결정학적으로 명확히 특징적인 사이트 형태를 나타내었다. 즉, Sn만의 사이트 및 Sb 풍부(Sb/Sn 혼합) 사이트를 나타냈다. SnS4 사면체와 Sb 풍부(Sb/Sn 혼합) 사면체는, SnS4 사면체가 의사 입방정 부격자를 형성하는 형태로 배열되었고, 서브셀의 중심은 Sb 풍부 사면체로 채워졌다. 다만, 중심 중 절반 정도만 Sb 풍부 사면체로 채워져 있고 나머지 절반은 빈 상태임을 알 수 있다. Referring to Figure 2a, Na 3. 75 Sn 0 . 75 Sb 0 . The solid electrolyte material of 25 S 4 showed a tetragonal crystal structure. When compared to Fig. 2b and Fig. 2c, Na 4 SnS 4 or Na 3 SbS 4 as compared to having the one type of SnS 4 tetrahedra or SbS 4, Na 3. 75 Sn 0 . 75 Sb 0 . 25 S 4 showed crystallographic and distinctive site morphology. Namely, the sites of only Sn and Sb-rich (Sb / Sn mixed) sites were shown. The SnS 4 tetrahedron and the Sb rich (Sb / Sn mixed) tetrahedron were arranged such that the SnS 4 tetrahedron forms a pseudo cubic lattice, and the center of the sub-cell is filled with the Sb rich tetrahedron. However, only about half of the center is filled with Sb-rich tetrahedra, and the other half is empty.

이상의 결정 구조 분석 결과를 통해, Na4 - xSn1 - xSbxS4의 고체 전해질 재료는 기존의 재료와는 다른 새로운 결정 구조를 가지는 것을 알 수 있다.As a result of the above crystal structure analysis, it can be seen that the solid electrolyte material of Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 has a new crystal structure different from that of the conventional materials.

평가예 3: 이온 전도도 및 활성화 에너지 평가Evaluation Example 3: Evaluation of ionic conductivity and activation energy

실시예 1에서 얻어진 x는 0.02, 0.05, 0.15, 0.20, 0.25, 0.40, 0.45, 0.50인 고체 전해질 재료, 실시예 2에서 얻어진 고체 전해질 재료 및 비교예 1에서 얻어진 고체 전해질 재료의 각각에 대해, 이온 전도도 및 활성화 에너지를 측정하고 그 결과를 도 3 및 표 1에 나타내었다. For each of the solid electrolyte materials obtained in Example 1, x being 0.02, 0.05, 0.15, 0.20, 0.25, 0.40, 0.45 and 0.50, the solid electrolyte material obtained in Example 2 and the solid electrolyte material obtained in Comparative Example 1, Conductivity and activation energy were measured and the results are shown in FIG. 3 and Table 1.

또한 실시예 3에서 얻어진 x는 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.35인 고체 전해질 재료 각각에 대해 이온 전도도를 측정하고 그 결과를 도 3에 나타내었다.The ion conductivity of each of the solid electrolyte materials obtained in Example 3 was 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, and 0.35, and the results are shown in FIG.

이온 전도도는 각 고체 전해질 재료를 370 MPa에서 냉간 압축하여 펠렛 (지름: 6 mm)으로 한 다음, 전기화학 임피던스 분광법을 이용해 측정하였다. 이온 전도도 측정을 위한 셀의 모식도를 도 4에 나타내었다.The ionic conductivity was measured by electrochemical impedance spectroscopy after each solid electrolyte material was cold-pressed at 370 MPa into pellets (diameter: 6 mm). FIG. 4 is a schematic view of a cell for measuring ionic conductivity.

도 3 및 표 1에 따르면, 비교예 1의 경우 이온 전도도를 가지지 않는 반면, 실시예 1의 경우 높은 이온 전도도를 나타냈고, x는 0.4인 고체 전해질 재료에서 최대치인 3.2

Figure pat00007
10-4 S/cm의 이온 전도도를 나타냈다. 0.40=x≤0.50에서는 최대치보다 약간 이온 전도도가 감소 경향을 나타냈다.According to FIG. 3 and Table 1, Comparative Example 1 had no ionic conductivity, whereas Example 1 exhibited a high ionic conductivity. In the solid electrolyte material having x of 0.4, the maximum value was 3.2
Figure pat00007
Ion conductivity of 10 -4 S / cm was shown. At 0.40 = x &lt; = 0. 50, the ionic conductivity tended to be slightly lower than the maximum.

또한, 550℃에서 열처리하여 합성된 실시예 2의 고체 전해질 재료는 5.0

Figure pat00008
10-4 S/cm로, 더욱 높은 이온 전도도를 나타냈다.The solid electrolyte material of Example 2 synthesized by heat treatment at 550 占 폚 was 5.0
Figure pat00008
10 -4 S / cm, indicating a higher ionic conductivity.

또한 도 3에 따르면, 실시예 3의 용액 처리 및 재결정화된 고체 전해질 재료는, 실시예 1의 고체 전해질 재료에 비해서는 약간의 이온 전도도의 저하를 보였으나, 용액 처리 및 재결정된 후에도 역시 높은 이온 전도도를 나타내었고, x는 0.25에서 최대치의 이온 전도도를 나타냈다.3, the solution-treated and recrystallized solid electrolyte material of Example 3 exhibited a slight decrease in ion conductivity as compared with the solid electrolyte material of Example 1. However, even after solution treatment and recrystallization, Conductivity was shown, and x exhibited the maximum ionic conductivity at 0.25.

이상의 결과를 통해 안티모니 치환을 통해 생기는 새로운 구조의 Na4-xSn1-xSbxS4의 고체 전해질 재료는 높은 이온 전도성이 있음을 확인할 수 있다. 또한 Na4 - xSn1 - xSbxS4의 고체 전해질 재료는 물에 대한 용해성이 우수하고, 용액 처리 후 재결정된 후에도 높은 이온 전도도를 나타내므로, 용액 가공성(solution processability)에 있어서도 우수한 것을 확인할 수 있다.From the above results, it can be confirmed that the solid electrolyte material of Na 4-x Sn 1 -x Sb x S 4 having a new structure generated by the antimony substitution has high ion conductivity. In addition, the solid electrolyte material of Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 has excellent solubility in water and shows high ionic conductivity even after recrystallization after solution treatment, which is also excellent in solution processability .

합성온도(oC)The synthesis temperature ( o C) x
(Na4-xSn1-xSbxS4)
x
(Na 4-x Sn 1-x Sb x S 4 )
이온전도도
(30oC S/cm)
Ion conductivity
(30 o Cs / cm)
활성화에너지
(eV)
Activation energy
(eV)
비교예1Comparative Example 1 450450 00 -- -- 실시예1Example 1 450450 0.020.02 6.0

Figure pat00009
10-5 6.0
Figure pat00009
10 -5 0.330.33 실시예1Example 1 450450 0.050.05 1.8
Figure pat00010
10-4
1.8
Figure pat00010
10 -4
0.320.32
실시예1Example 1 450450 0.150.15 2.2
Figure pat00011
10-4
2.2
Figure pat00011
10 -4
0.350.35
실시예1Example 1 450450 0.200.20 2.2
Figure pat00012
10-4
2.2
Figure pat00012
10 -4
0.370.37
실시예1Example 1 450450 0.250.25 2.4
Figure pat00013
10-4
2.4
Figure pat00013
10 -4
0.390.39
실시예1Example 1 450450 0.400.40 3.2
Figure pat00014
10-4
3.2
Figure pat00014
10 -4
0.390.39
실시예1Example 1 450450 0.450.45 2.6
Figure pat00015
10-4
2.6
Figure pat00015
10 -4
0.380.38
실시예1Example 1 450450 0.500.50 2.2
Figure pat00016
10-4
2.2
Figure pat00016
10 -4
0.370.37
실시예2Example 2 550550 0.250.25 5.0
Figure pat00017
10-4
5.0
Figure pat00017
10 -4
0.350.35

평가예 4: 안정성 평가Evaluation Example 4: Evaluation of stability

실시예 1에서 얻어진 x는 0.25인 고체 전해질 재료 (Na3 . 75Sn0 . 75Sb0 . 25S4) 200mg를, 건조 공기(O2 및 N2의 부피비 21/79의 혼합물) 하에서 24시간 노출시킨 후, 평가예 2와 같은 방법으로 온도에 따른 이온 전도도를 측정하였다. 그 결과를 도 5에 도시하였다.Example 1 0.25 x obtained in a solid electrolyte material (Na 3. 75 Sn 0. 75 Sb 0. 25 S 4) 24 hours under the 200mg, dry air (a mixture of 21/79 by volume of O 2 and N 2) After exposure, the ion conductivity according to the temperature was measured in the same manner as in Evaluation Example 2. The results are shown in Fig.

도 5에 따르면, 실시예 1의 고체 전해질 재료는 공기보관 전후에 있어서 이온 전도도의 변화가 매우 적은 것을 알 수 있다.According to Fig. 5, it can be seen that the solid electrolyte material of Example 1 has a very small change in ionic conductivity before and after air storage.

이상의 결과를 통해, Na4 - xSn1 - xSbxS4의 고체 전해질 재료는 공기 중에서 안정한 상태로 높은 이온 전도도를 유지하는 것을 확인할 수 있다.From the above results, it can be confirmed that the solid electrolyte material of Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 maintains high ion conductivity in a stable state in air.

평가예 5: 전고체 전지의 성능 평가Evaluation Example 5: Performance evaluation of all solid batteries

실시예 1의 고체 전해질 재료를 사용하여, 도 6에 도시된 구조의 전고체 전지를 제작하였다.Using the solid electrolyte material of Example 1, a pre-solid battery having the structure shown in Fig. 6 was produced.

구체적으로, 도 6에 도시된 전고체 전지는 전극층, 고체 전해질층, 및 Na-Sn계 합금층이 순차적으로 적층된 구조이다. 여기서, 실시예 1의 고체 전해질을 고체 전해질층 및 전극층에 적용하였다.Specifically, the pre-solid battery shown in Fig. 6 has a structure in which an electrode layer, a solid electrolyte layer, and a Na-Sn based alloy layer are sequentially stacked. Here, the solid electrolyte of Example 1 was applied to the solid electrolyte layer and the electrode layer.

보다 구체적으로, f 13 mm의 원통형의 틀에, Na3Sn 합금 50 mg, 실시예 1의 x는 0.25인 고체 전해질 재료 (Na3 . 75Sn0 . 75Sb0 . 25S4) 150 mg, 전극 물질을 10 mg을 순서대로 적층한 뒤, 370 MPa의 압력을 가하여 펠렛(pellet) 형태로 성형하였다.More specifically, in a cylindrical mold of f 13 mm, Na 3 Sn alloy 50 mg, Example x 1 0.25 a solid electrolyte material (Na 3. 75 Sn 0. 75 Sb 0. 25 S 4) 150 mg, And 10 mg of the electrode material were laminated in this order, and then a pressure of 370 MPa was applied to form a pellet.

상기 전극 물질로는, 실시예 1에서 얻어진 x는 0.25인 고체 전해질 재료 (Na3 . 75Sn0 . 75Sb0 . 25S4)와 TiS2 (활물질)의 혼합물을 사용하였다. 혼합물은 고체전해질 : 활물질의 중량비가 50:50이 되도록 핸드믹싱(hand-mxing) 하였다.The electrode materials include, x obtained in Example 1 was used as a 0.25 a mixture of a solid electrolyte material (Na 3. 75 Sn 0. 75 Sb 0. 25 S 4) and TiS 2 (active material). The mixture was hand-mixed so that the weight ratio of solid electrolyte: active material was 50:50.

상기 혼합물을 적용한 전지에 대해, 30℃에서 1.0 내지 2.5 V의 구동 전압(vs. Na/Na+)에서, 50 내지 500 μA/cm2의 정전류를 인가하여 성능을 평가하였다.For a battery of applying the mixture, from 1.0 to 2.5 V driving voltage (vs. Na / Na +) at 30 ℃, it was evaluated by applying a constant current of 50 to 500 μA / cm 2.

도 7은 각각 100, 150, 350, 500 μA/cm2 의 정전류를 인가하였을 때, 1.0 내지 2.5 V의 구동 전압에서 충방전 용량(capacity) 프로파일을 나타낸다. 각 정전류에 있어서, 사이클 횟수에 따른 프로파일을 함께 나타내었다. FIG. 7 shows a charge / discharge capacity profile at a driving voltage of 1.0 to 2.5 V when a constant current of 100, 150, 350, and 500 μA / cm 2 is applied, respectively. For each constant current, the profile according to the number of cycles is also shown.

도 7에 따르면, Na3 . 75Sn0 . 75Sb0 . 25S4 를 사용한 전고체 전지는 높은 가역 용량을 나타내는 것을 알 수 있다. 또한 충방전 사이클의 횟수가 증가해도 높은 가역 용량은 유지되었다.Referring to Figure 7, Na 3. 75 Sn 0 . 75 Sb 0 . It can be seen that all solid-state cells using 25 S 4 exhibit a high reversible capacity. Also, the high reversible capacity was maintained even when the number of charge / discharge cycles increased.

도 8은 각각 50, 100, 150, 250, 350, 500 μA/cm2 의 정전류를 인가하였을 때, 충전 용량에 따른 사이클 횟수를 나타낸다. 8 shows the number of cycles according to the charging capacity when a constant current of 50, 100, 150, 250, 350, and 500 μA / cm 2 is applied.

도 8에 따르면, Na3 . 75Sn0 . 75Sb0 . 25S4 를 사용한 전고체 전지는 충방전 사이클의 횟수가 증가해도 충전 용량을 유지하는 것을 알 수 있다.Referring to Figure 8, Na 3. 75 Sn 0 . 75 Sb 0 . It can be seen that all solid-state cells using 25 S 4 maintain the charge capacity even when the number of charge-discharge cycles is increased.

이상의 결과를 통해, Na4 - xSn1 - xSbxS4의 고체 전해질 재료는 충방전 성능이 우수하고 전고체 전지의 재료로서 우수한 성능을 발현하는 것을 확인할 수 있다.From the above results, it can be confirmed that the solid electrolyte material of Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 has excellent charge / discharge performance and exhibits excellent performance as a material of all solid batteries.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (11)

하기 화학식 1로 표시되고, 30℃에서 이온 전도도가 1.0
Figure pat00018
10-4 S/cm 이상인 황화물계 화합물을 포함하는,
황화물계 고체 전해질 재료.
[화학식 1] NaaSnbSbcSd
(상기 화학식 1 에서, 0<a≤6이고, 0<b≤6이고, 0<c≤6이고, 0<d≤6 이다)
Represented by the following general formula (1) and having an ionic conductivity of 1.0
Figure pat00018
10-4, including S / cm or more sulfide-based compound,
Sulfide based solid electrolyte materials.
???????? Na a Sn b Sb c S d
(Wherein 0 < a < = 6, 0 < b < = 6, 0 &
제1항에 있어서,
상기 황화물계 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 것인,
황화물계 고체 전해질 재료.
[화학식 2] Na4 - xSn1 - xSbxS4
(상기 화학식 2에서, 0<x<1 이다)
The method according to claim 1,
Wherein the sulfide compound is represented by the following formula (2)
Sulfide based solid electrolyte materials.
???????? Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 ?????
(In the formula 2, 0 < x < 1)
제2항에 있어서,
상기 화학식 2에서 0<x<0.5인,
황화물계 고체 전해질 재료.
3. The method of claim 2,
Wherein 0 < x < 0.5 in Formula 2,
Sulfide based solid electrolyte materials.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 황화물계 화합물은 결정질인 것인,
황화물계 고체 전해질 재료.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the sulfide-based compound is crystalline.
Sulfide based solid electrolyte materials.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 황화물계 화합물은 2θ가 17 내지 19°인 범위, 21 내지 23 °인 범위, 및 36 내지 38°인 범위에서 각각 XRD 피크(peak)가 나타나는 것인,
황화물계 고체 전해질 재료.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the sulfide-based compound exhibits an XRD peak at 2? In the range of 17 to 19 °, in the range of 21 to 23 °, and in the range of 36 to 38 °,
Sulfide based solid electrolyte materials.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 황화물계 화합물의 결정 구조는 정방정계(tetragonal)인 것인,
황화물계 고체 전해질 재료.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the crystal structure of the sulfide-based compound is tetragonal.
Sulfide based solid electrolyte materials.
나트륨 원료 물질, 안티모니 원료 물질, 주석 원료 물질, 및 황 원료 물질을 혼합하는 단계; 얻어진 혼합물을 열처리하는 단계; 및 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 황화물계 화합물을 수득하는 단계를 포함하는,
황화물계 고체 전해질 재료의 제조 방법.
[화학식 1] NaaSnbSbcSd
(상기 화학식 1 에서 0<a≤6이고, 0<b≤6이고, 0<c≤6이고, <0d≤6 이다)
[화학식 2] Na4 - xSn1 - xSbxS4
(상기 화학식 2에서, 0<x<1 이다)
Mixing a sodium raw material, an antimony raw material, a tin raw material, and a sulfur raw material; Heat treating the resulting mixture; And a step of obtaining a sulfide-based compound represented by the following formula (1) or (2)
A method for producing a sulfide-based solid electrolyte material.
???????? Na a Sn b Sb c S d
(0 <a? 6, 0 <b? 6, 0 <c? 6, and <0d?
???????? Na 4 - x Sn 1 - x Sb x S 4 ?????
(In the formula 2, 0 < x < 1)
제7항에 있어서,
상기 나트륨 원료 물질, 안티모니 원료 물질, 주석 원료 물질, 및 황 원료 물질의 혼합물을 열처리하는 단계는, 350 ℃ 초과 800 ℃ 이하의 온도 범위에서 수행되는 것인,
황화물계 고체 전해질 재료의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step of heat-treating the mixture of the sodium raw material, the antimony raw material, the tin raw material, and the sulfur raw material is performed in a temperature range of from 350 ° C to 800 ° C.
A method for producing a sulfide-based solid electrolyte material.
제7항에 있어서,
상기 나트륨 원료 물질, 안티모니 원료 물질, 주석 원료 물질, 및 황 원료 물질은, 각각 Na2S, SnS2, Sb2S3 , 및 S인 것인,
황화물계 고체 전해질 재료의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the sodium raw material, the antimony raw material, the tin raw material, and the sulfur raw material are Na 2 S, SnS 2 , Sb 2 S 3 , and S,
A method for producing a sulfide-based solid electrolyte material.
제7항에 있어서,
수득한 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 황화물계 화합물을, 용매에 용해시키는 단계; 및 용액으로부터 용매를 증발시키고 황화물계 화합물을 재결정화하는 단계를 더 포함하는,
황화물계 고체 전해질 재료의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
Dissolving the obtained sulfide compound represented by the above formula (1) or (2) in a solvent; And evaporating the solvent from the solution and recrystallizing the sulfide-based compound.
A method for producing a sulfide-based solid electrolyte material.
양극;
음극; 및
고체 전해질을 포함하고,
상기 고체 전해질, 상기 양극 및 상기 음극 중 적어도 어느 하나에, 제1항 또는 제2항에 기재된 고체 전해질 재료를 포함하는 것인,
전고체 전지.

anode;
cathode; And
Comprising a solid electrolyte,
The solid electrolyte material according to any one of claims 1 to 3, which is contained in at least one of the solid electrolyte, the positive electrode and the negative electrode.
All solid state batteries.

KR1020170147287A 2017-11-07 2017-11-07 Solid electrolyte material, methods for manufacturing the same, and all solid state battery including the same KR102006821B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170147287A KR102006821B1 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Solid electrolyte material, methods for manufacturing the same, and all solid state battery including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170147287A KR102006821B1 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Solid electrolyte material, methods for manufacturing the same, and all solid state battery including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190051519A true KR20190051519A (en) 2019-05-15
KR102006821B1 KR102006821B1 (en) 2019-08-02

Family

ID=66579653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170147287A KR102006821B1 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Solid electrolyte material, methods for manufacturing the same, and all solid state battery including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102006821B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020022342A1 (en) * 2018-07-24 2020-01-30 公立大学法人大阪 Solid electrolyte for all-solid-state sodium battery, manufacturing method therefor, and all-solid-state sodium battery

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120136372A (en) * 2010-03-26 2012-12-18 도요타지도샤가부시키가이샤 Sulfide solid electrolyte material, battery, and method for producing sulfide solid electrolyte material
KR20170112033A (en) * 2016-03-30 2017-10-12 울산과학기술원 Solid electrolytes for all solid state rechargeable lithium battery, methods for manufacturing the same, and all solid state rechargeable lithium battery including the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120136372A (en) * 2010-03-26 2012-12-18 도요타지도샤가부시키가이샤 Sulfide solid electrolyte material, battery, and method for producing sulfide solid electrolyte material
KR20170112033A (en) * 2016-03-30 2017-10-12 울산과학기술원 Solid electrolytes for all solid state rechargeable lithium battery, methods for manufacturing the same, and all solid state rechargeable lithium battery including the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020022342A1 (en) * 2018-07-24 2020-01-30 公立大学法人大阪 Solid electrolyte for all-solid-state sodium battery, manufacturing method therefor, and all-solid-state sodium battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR102006821B1 (en) 2019-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101807583B1 (en) Sulfide-based solid electrolyte for lithium ion batteries
JP5985120B1 (en) Sulfide solid electrolyte and solid electrolyte compound for lithium ion battery
JP5957144B2 (en) Sulfide-based solid electrolyte for lithium-ion battery
WO2019135318A1 (en) Solid electrolyte material and battery
WO2019135316A1 (en) Solid electrolyte material and battery
US20140141341A1 (en) Sulfide solid electrolyte material, lithium solid-state battery, and method for producing sulfide solid electrolyte material
CA2876563C (en) Battery system, method for producing battery system, and battery control apparatus
KR20180033838A (en) Electrode active material-solid electrolyte composite, method for manufacturing the same, and all solid state rechargeable lithium battery including the same
KR20190078720A (en) Positive electrode active material for rechargable lithium battery, and rechargable lithium battery including the same
JP4165854B2 (en) Nonaqueous electrolyte, method for producing nonaqueous electrolyte, and nonaqueous electrolyte lithium secondary battery
KR20170025617A (en) Preparing method for solid electrolyte, solid electrolyte made by the same, and all solid state battery including the same
KR102006821B1 (en) Solid electrolyte material, methods for manufacturing the same, and all solid state battery including the same
KR20040096279A (en) Anode active materials for lithium secondary batteries, method for preparing the same, and lithium secondary batteries comprising the same
KR101929415B1 (en) Electrode active material-solid electrolyte composite, method for manufacturing the same, and all solid state rechargeable lithium battery including the same
KR20180072113A (en) Electrode active material-solid electrolyte composite, method for manufacturing the same, and all solid state rechargeable lithium battery including the same
CN114156470B (en) Sodium-rich phase zinc-vanadium-sodium phosphate composite material, preparation and application
KR101878342B1 (en) Solid electrolyte, method for manufacturing the same, and all solid state rechargeable lithium battery including the same
KR101233410B1 (en) Cathode active material for lithium secondary battery, method for preparing same, and lithium battery comprising same
KR20180113185A (en) High capacity sodium-ion battery positive electrode material
KR20180072116A (en) Solid electrolytes for all solid state rechargeable lithium battery, methods for manufacturing the same, and all solid state rechargeable lithium battery including the same
Saadoune et al. Electrode materials for sodium ion batteries: A cheaper solution for the energy storage
KR101867555B1 (en) Electrode active material-solid electrolyte composite, method for manufacturing the same, and all solid state rechargeable lithium battery including the same
KR20170021687A (en) Solid electrolytes for all solid state rechargeable lithium battery, methods for manufacturing the same, and all solid state rechargeable lithium battery including the same
Gao et al. Enhancing Ionic Conductivity and Electrochemical Stability of Li3PS4 via Zn, F Co-Doping for All-Solid-State Li–S Batteries
Wang et al. Li-argyrodite solid-state electrolytes with lithium compatibility and air stability for all-solid-state batteries

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant