KR20220072176A - Halogen element introduced glassy sulfide solid electrolyte for lithium secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 할로겐 원소가 도입되어 새로운 조성을 갖는 유리질 상태의 리튬 이차 전지용 황화물계 고체전해질에 관한 것이다. 구체적으로 상기 황화물계 고체전해질은 하기 화학식1로 표현되는 것일 수 있다.
[화학식1]
{[Li2S]x[(LiX1)1-a(LiX2)a]1-x}1-y{P2S5}y
화학식1은 0.55≤x≤0.80, 0≤a≤0.5, 0.10≤y≤0.21을 만족하고, X1 및 X2는 서로 다른 할로겐 원소로서 각각 F, Cl, Br 또는 I이다.
The present invention relates to a sulfide-based solid electrolyte for a lithium secondary battery in a glassy state having a new composition by introducing a halogen element. Specifically, the sulfide-based solid electrolyte may be represented by the following formula (1).
[Formula 1]
{[Li 2 S] x [(LiX1) 1-a (LiX2) a ] 1-x } 1-y {P 2 S 5 } y
Formula 1 satisfies 0.55≤x≤0.80, 0≤a≤0.5, 0.10≤y≤0.21, and X1 and X2 are different halogen elements and are F, Cl, Br, or I, respectively.

Description

할로겐 원소가 도입된 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질{HALOGEN ELEMENT INTRODUCED GLASSY SULFIDE SOLID ELECTROLYTE FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY}HALOGEN ELEMENT INTRODUCED GLASSY SULFIDE SOLID ELECTROLYTE FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY

본 발명은 할로겐 원소가 도입되어 새로운 조성을 갖는 유리질 상태의 리튬 이차 전지용 황화물계 고체전해질에 관한 것이다.The present invention relates to a sulfide-based solid electrolyte for a lithium secondary battery in a glassy state having a new composition by introducing a halogen element.

액체전해질 기반의 리튬 이차 전지는 만들기 쉽고 가볍기 때문에 널리 보급되고 있지만, 충격이나 고온에 노출되었을 때 폭발할 위험이 존재한다.Liquid electrolyte-based lithium secondary batteries are widely used because they are easy to make and light, but there is a risk of explosion when exposed to shocks or high temperatures.

고체전해질 등 모든 구성요소가 고체로 되어 있는 전고체 전지는 액체전해질 기반의 리튬 이차 전지에 비해 내구성 및 안정성이 뛰어나다. 또한, 직접 적층이 가능하여 고전압의 셀 구현이 용이하고 고에너지 밀도화에 유리하다. 이에 현재 전고체 전지를 전기 자동차 혹은 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS)용 중대형 전지로 활용하고자 하는 시도가 많이 이루어지고 있다.All-solid-state batteries, in which all components, including solid electrolytes, are made of solids, have superior durability and stability compared to lithium secondary batteries based on liquid electrolytes. In addition, since direct stacking is possible, it is easy to implement a high voltage cell and is advantageous for high energy density. Accordingly, many attempts are currently being made to utilize all-solid-state batteries as medium to large-sized batteries for electric vehicles or energy storage systems (ESS).

고체전해질은 크게 유리질계 고체전해질과 결정질계 고체전해질로 구분할 수 있다. 유리질계 고체전해질은 탄성계수가 낮아 전지용으로 사용하기 적합하나 리튬이온 전도도가 다소 낮다. 반면에, 결정질계 고체전해질은 리튬이온 전도도가 우수하지만 탄성계수가 높다.The solid electrolyte can be largely divided into a glassy solid electrolyte and a crystalline solid electrolyte. Glassy solid electrolytes have a low modulus of elasticity, making them suitable for use in batteries, but their lithium ion conductivity is rather low. On the other hand, the crystalline solid electrolyte has excellent lithium ion conductivity but high elastic modulus.

현재, 유리질계 고체전해질과 결정질계 고체전해질에서 각각 기계적 물성과 리튬 이온 전도성을 보완하는 소재를 개발 중에 있다. Currently, materials that complement mechanical properties and lithium ion conductivity are being developed in glassy solid electrolytes and crystalline solid electrolytes, respectively.

본 발명은 리튬이온 전도성이 우수한 유리질계 고체전해질을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a glassy solid electrolyte having excellent lithium ion conductivity.

구체적으로 본 발명은 유리질계 고체전해질의 낮은 탄성계수를 유지하면서 리튬이온 전도성이 높은 새로운 조성의 황화물계 고체전해질을 제공하는 것을 목적으로 한다. Specifically, an object of the present invention is to provide a sulfide-based solid electrolyte having a novel composition having high lithium ion conductivity while maintaining the low elastic modulus of the glassy solid electrolyte.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 더욱 분명해질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above. The objects of the present invention will become more apparent from the following description and will be realized by means of the means and combinations thereof recited in the claims.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질은 하기 화학식1로 표현되고, 유리질 상태의 것일 수 있다.The sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention is represented by the following Chemical Formula 1, and may be in a glassy state.

[화학식1][Formula 1]

{[Li2S]x[(LiX1)1-a(LiX2)a]1-x}1-y{P2S5}y {[Li 2 S] x [(LiX1) 1-a (LiX2) a ] 1-x } 1-y {P 2 S 5 } y

화학식1은 0.55≤x≤0.80, 0<a≤0.5, 0.10≤y≤0.21을 만족하고, X1 및 X2는 서로 다른 할로겐 원소로서 각각 F, Cl, Br 또는 I일 수 있다.Formula 1 satisfies 0.55≤x≤0.80, 0<a≤0.5, 0.10≤y≤0.21, and X1 and X2 are different halogen elements and may be F, Cl, Br, or I, respectively.

상기 황화물 유리질계 고체전해질은 상기 화학식1에서 상기 x는 0.65≤x≤0.80를 만족하는 것일 수 있다.In the sulfide glassy solid electrolyte, in Formula 1, x may satisfy 0.65≤x≤0.80.

상기 황화물 유리질계 고체전해질은 상기 화학식1에서 x 및 y가 하기 식 1을 만족하는 것일 수 있다.In the sulfide glassy solid electrolyte, x and y in Formula 1 may satisfy Formula 1 below.

[식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 황화물 유리질계 고체전해질은 X-선 회절(XRD)에 의해 측정한 결정화도(Degree of crystallization)가 5% 미만인 것일 수 있다.The sulfide glassy solid electrolyte may have a degree of crystallization measured by X-ray diffraction (XRD) of less than 5%.

상기 황화물 유리질계 고체전해질은 7Li-NMR 스펙트럼에 있어 -9.20ppm 내지 -8.72ppm의 화학 이동(Chemical shift)에서 피크를 갖는 것일 수 있다. The sulfide glassy solid electrolyte may have a peak at a chemical shift of -9.20 ppm to -8.72 ppm in a 7 Li-NMR spectrum.

상기 황화물 유리질계 고체전해질은 7Li-NMR 스펙트럼에 있어 -10ppm 내지 -8ppm에서 발견되는 피크의 반치전폭(Full width at half maximum, FWHM)이 0.7ppm 미만인 것일 수 있다. The sulfide glassy solid electrolyte may have a full width at half maximum (FWHM) of less than 0.7 ppm of a peak found at -10 ppm to -8 ppm in the 7 Li-NMR spectrum.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질의 제조방법은 황화리튬, 오황화이인 및 할로겐화 리튬을 포함하는 출발물질을 하기 화학식1에 따른 조성에 맞게 칭량하여 준비하는 단계; 및 상기 출발물질을 분쇄하는 단계를 포함할 수 있다.A method for preparing a sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a starting material including lithium sulfide, diphosphorus pentasulfide and lithium halide according to a composition according to the following Chemical Formula 1; and pulverizing the starting material.

본 발명에 따른 황화물계 고체전해질은 유리질계 고체전해질로서 탄성계수가 낮고 그와 동시에 리튬이온 전도도가 우수하기 때문에 전고체 전지에 유용하게 사용할 수 있다.The sulfide-based solid electrolyte according to the present invention is a glass-based solid electrolyte, which has a low modulus of elasticity and at the same time has excellent lithium ion conductivity, so it can be usefully used in an all-solid-state battery.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects. It should be understood that the effects of the present invention include all effects that can be inferred from the following description.

도 1은 본 발명에서 반치전폭을 구하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 본 발명의 실시예1, 실시예2, 비교예1 및 비교예2에 따른 황화물계 고체전해질에 대한 X-선 회절 분석 결과이다.
도 3은 본 발명의 실시예1, 실시예2, 비교예1 및 비교예2에 따른 황화물계 고체전해질에 대한 7Li-NMR 스펙트럼 결과이다.
도 4는 본 발명의 실시예들과 비교예들에 따른 3가지 원료 물질들 (Li2S, P2S5, LiI)의 몰 비율을 통한 이온전도도 컨투어 맵 결과이다.
1 is a reference diagram for explaining a method of obtaining the full width at half maximum in the present invention.
2 is an X-ray diffraction analysis result of sulfide-based solid electrolytes according to Examples 1, 2, Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
3 is a 7 Li-NMR spectrum result of the sulfide-based solid electrolytes according to Examples 1, 2, Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
4 is an ionic conductivity contour map result through the molar ratio of three raw materials (Li 2 S, P 2 S 5 , LiI) according to Examples and Comparative Examples of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Also, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where it is "on" another part, but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “under” another part, this includes not only cases where it is “directly under” another part, but also a case where another part is in the middle.

달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.Unless otherwise specified, all numbers, values, and/or expressions expressing quantities of ingredients, reaction conditions, polymer compositions and formulations used herein, contain all numbers, values and/or expressions in which such numbers essentially occur in obtaining such values, among others. Since they are approximations reflecting various uncertainties in the measurement, it should be understood as being modified by the term "about" in all cases. Also, where the present disclosure discloses numerical ranges, such ranges are continuous and inclusive of all values from the minimum to the maximum inclusive of the range, unless otherwise indicated. Furthermore, when such ranges refer to integers, all integers inclusive from the minimum to the maximum inclusive are included, unless otherwise indicated.

본 발명에 따른 유리질 상태의 리튬 이차 전지용 황화물계 고체전해질은 하기 화학식1로 표현되는 것일 수 있다.The sulfide-based solid electrolyte for a lithium secondary battery in a glassy state according to the present invention may be represented by the following formula (1).

[화학식1][Formula 1]

{[Li2S]x[(LiX1)1-a(LiX2)a]1-x}1-y{P2S5}y {[Li 2 S] x [(LiX1) 1-a (LiX2) a ] 1-x } 1-y {P 2 S 5 } y

상기 화학식1은 0.55≤x≤0.80, 0<a≤0.5, 0.10≤y≤0.21을 만족할 수 있다.In Formula 1, 0.55≤x≤0.80, 0<a≤0.5, 0.10≤y≤0.21 may be satisfied.

또한, 상기 화학식1에서 X1 및 X2는 서로 다른 할로겐 원소로서 각각 F, Cl, Br 또는 I일 수 있다.In addition, in Formula 1, X1 and X2 are different halogen elements, and may be F, Cl, Br, or I, respectively.

구체적으로 상기 화학식1에서 x는 0.65

Figure pat00002
x≤0.80를 만족할 수 있다. 또한, 상기 화학식1에서 x 및 y는 하기 식 1을 만족하는 것일 수 있다.Specifically, in Formula 1, x is 0.65
Figure pat00002
x≤0.80 may be satisfied. In addition, in Formula 1, x and y may satisfy Formula 1 below.

[식 1][Equation 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 황화물계 고체전해질이 상기 x, a 및 y의 범위와 식 1을 만족할 때, 높은 리튬이온 전도도를 보일 수 있다.When the sulfide-based solid electrolyte satisfies the ranges of x, a, and y and Equation 1, high lithium ion conductivity may be exhibited.

상기 황화물계 고체전해질은 유리질 상태의 것으로서, X-선 회절(X-ray diffraction, XRD)에 의해 측정한 결정화도(Degree of crystallization, DOC)가 5% 미만, 또는 3% 미만, 또는 1% 미만인 것일 수 있다. 상기 X-선 회절에 의해 측정한 결정화도는 XRD 측정 후 얻어진 데이터의 그래프를 적분하여 결정형 부분의 면적(Crystalline Area)과 무정형 부분의 면적(Amorphous Area)을 구한 뒤, 하기 식 2를 통해 계산할 수 있다.The sulfide-based solid electrolyte is in a glassy state, and the degree of crystallization (DOC) measured by X-ray diffraction (XRD) is less than 5%, or less than 3%, or less than 1%. can The crystallinity measured by X-ray diffraction can be calculated by integrating the graph of the data obtained after XRD measurement to obtain the area of the crystalline area (Crystalline Area) and the area of the amorphous area (Amorphous Area), and then using the following Equation 2 .

[식 2][Equation 2]

Figure pat00004
Figure pat00004

본 발명에 따른 황화물계 고체전해질은 7Li-NMR 스펙트럼의 피크의 파라미터로 특정될 수 있다.The sulfide-based solid electrolyte according to the present invention can be specified by a parameter of the peak of the 7 Li-NMR spectrum.

상기 황화물계 고체전해질은 7Li-NMR 스펙트럼에 있어 -9.20ppm 내지 -8.72ppm, 구체적으로는 -9.20ppm 내지 -9.00ppm의 화학 이동(Chemical shift)에서 피크를 갖는 것일 수 있다. The sulfide-based solid electrolyte may have a peak in a chemical shift of -9.20 ppm to -8.72 ppm, specifically -9.20 ppm to -9.00 ppm in the 7 Li-NMR spectrum.

또한, 상기 황화물계 고체전해질은 7Li-NMR 스펙트럼에 있어 -8ppm 내지 -10ppm, 구체적으로는 -9.20ppm 내지 -8.72ppm, 보다 구체적으로는 -9.20ppm 내지 -9.00ppm에서 발견되는 피크의 반치전폭(Full width at half maximum, FWHM)이 0.7ppm 미만인 것일 수 있다. 상기 반치전폭(FWHM)은 도 1과 같이 피크의 기저선(A)을 기준으로 한 피크의 높이(H)의 반(H/2)에서의 피크의 폭을 의미한다.In addition, the full width at half maximum of the sulfide-based solid electrolyte is found at -8ppm to -10ppm, specifically -9.20ppm to -8.72ppm, and more specifically -9.20ppm to -9.00ppm in the 7 Li-NMR spectrum. (Full width at half maximum, FWHM) may be less than 0.7ppm. The full width at half maximum (FWHM) means the width of the peak at half (H/2) of the height (H) of the peak with respect to the baseline (A) of the peak as shown in FIG. 1 .

상기 황화물계 고체전해질의 7Li-NMR 스펙트럼이 위 파라미터를 만족할 때, 높은 리튬 이온 전도성을 보인다.When the 7 Li-NMR spectrum of the sulfide-based solid electrolyte satisfies the above parameters, it exhibits high lithium ion conductivity.

이하, 본 발명을 구체적인 실시예 및 실험예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples and experimental examples. However, these Examples and Experimental Examples are intended to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예1Example 1 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6580.658 [([( LiILiI )])] 0.3420.342 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; a=0.000; x=0.658; y=0.175) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.658; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI) 을 각각 0.543 : 0.175 : 0.282의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.543:0.175:0.282, respectively, was prepared.

상기 혼합물을 가스 밀폐형 밀링 용기에 장입하고, 산화지르코늄 재질의 직경이 5mm인 비드를 함께 넣었다. 이때, 비드의 투입량은 원료물질 중량의 약 30배였다. 전술한 바와 같이 높은 관성력을 발생시키는 유성 볼밀 방법으로 상기 혼합물을 분쇄하였다. 구체적으로 상기 혼합물에 약 37G의 힘이 가해지도록 용기를 회전시켰고, 12시간을 수행하였다.The mixture was charged into a gas-tight milling vessel, and beads made of zirconium oxide having a diameter of 5 mm were put together. At this time, the input amount of the beads was about 30 times the weight of the raw material. As described above, the mixture was pulverized by a planetary ball mill method generating a high inertia force. Specifically, the vessel was rotated so that a force of about 37 G was applied to the mixture, and the duration was 12 hours.

분쇄를 마친 뒤, 적절한 체가름과 유발 그라인딩을 통해 분말 상태의 황화물계 고체전해질을 회수하였다. After the pulverization was completed, the powdery sulfide-based solid electrolyte was recovered through appropriate sieving and mortar grinding.

실시예2Example 2 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6580.658 [([( LiILiI )) 0.9000.900 (( LiBrLiBr )) 0.1000.100 ]] 0.3420.342 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.100; x=0.658; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.100; x=0.658; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.543 : 0.175 : 0.254 : 0.028의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI) and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.543:0.175:0.254:0.028, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예3Example 3 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6000.600 [([( LiILiI )])] 0.4000.400 }} 0.8700.870 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1300.130 합성(X1=I; a=0.000; x=0.600; y=0.130) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.600; y=0.130)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI)을 각각 0.522 : 0.130 : 0.348의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.522:0.130:0.348, respectively, was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예4Example 4 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6500.650 [([( LiILiI )])] 0.3500.350 }} 0.8700.870 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1300.130 합성(X1=I; a=0.000; x=0.650; y=0.130) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.650; y=0.130)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI)을 각각 0.566 : 0.130 : 0.305의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ) and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.566:0.130:0.305, respectively, was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예5Example 5 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.7000.700 [([( LiILiI )])] 0.3000.300 }} 0.8500.850 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1500.150 합성(X1=I; a=0.000; x=0.700; y=0.150) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.700; y=0.150)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI)을 각각 0.595 : 0.150 : 0.255의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.595: 0.150: 0.255, respectively, was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예6Example 6 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6200.620 [([( LiILiI )])] 0.3800.380 }} 0.8500.850 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1500.150 합성(X1=I; a=0.000; x=0.620; y=0.150) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.620; y=0.150)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI)을 각각 0.527 : 0.150 : 0.323의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ) and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.527:0.150:0.323, respectively, was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예7Example 7 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.7300.730 [([( LiILiI )])] 0.2700.270 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; a=0.000; x=0.730; y=0.175) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.730; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI)을 각각 0.602 : 0.175 : 0.223의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.602:0.175:0.223, respectively, was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예8Example 8 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.7000.700 [([( LiILiI )])] 0.3000.300 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; a=0.000; x=0.700; y=0.175) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.700; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI)을 각각 0.578 : 0.175 : 0.248의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.578:0.175:0.248, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예9Example 9 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.7000.700 [([( LiILiI )])] 0.3000.300 }} 0.8000.800 {{ PP 22 SS 55 }} 0.2000.200 합성(X1=I; a=0.000; x=0.700; y=0.200) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.700; y=0.200)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI)을 각각 0.560 : 0.200 : 0.240의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ) and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.560: 0.200: 0.240, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예10Example 10 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.7000.700 [([( LiILiI )])] 0.3000.300 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.2500.250 합성(X1=I; a=0.000; x=0.700; y=0.250) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.700; y=0.250)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI)을 각각 0.525 : 0.250 : 0.225의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ) and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.525:0.250:0.225, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예11Example 11 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6700.670 [([( LiILiI )])] 0.3300.330 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; a=0.000; x=0.670; y=0.175) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.670; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI)을 각각 0.553 : 0.175 : 0.272의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ) and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.553: 0.175: 0.272, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예12Example 12 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.7870.787 [([( LiILiI )])] 0.2130.213 }} 0.8000.800 {{ PP 22 SS 55 }} 0.2000.200 합성(X1=I; a=0.000; x=0.787; y=0.200) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.787; y=0.200)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI)을 각각 0.630 : 0.200 : 0.170의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.630: 0.200: 0.170, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예13Example 13 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6580.658 [([( LiILiI )) 0.9500.950 (( LiBrLiBr )) 0.0500.050 ]] 0.3420.342 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.050; x=0.658; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.050; x=0.658; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.543 : 0.175 : 0.268 : 0.014의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI), and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.543: 0.175: 0.268: 0.014 was prepared, respectively.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예14Example 14 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6580.658 [([( LiILiI )) 0.9250.925 (( LiBrLiBr )) 0.0750.075 ]] 0.3420.342 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.075; x=0.658; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.075; x=0.658; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.543 : 0.175 : 0.261 : 0.021의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI), and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.543 : 0.175 : 0.261 : 0.021 was prepared, respectively.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예15Example 15 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6580.658 [([( LiILiI )) 0.8750.875 (( LiBrLiBr )) 0.1250.125 ]] 0.3420.342 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.125; x=0.658; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.125; x=0.658; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.543 : 0.175 : 0.247 : 0.035의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI) and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.543: 0.175: 0.247: 0.035, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예16Example 16 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6580.658 [([( LiILiI )) 0.8500.850 (( LiBrLiBr )) 0.1500.150 ]] 0.3420.342 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.150; x=0.658; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.150; x=0.658; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.543 : 0.175 : 0.240 : 0.042의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI), and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.543:0.175:0.240:0.042, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예17Example 17 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6580.658 [([( LiILiI )) 0.8000.800 (( LiBrLiBr )) 0.2000.200 ]] 0.3420.342 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.200; x=0.658; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.200; x=0.658; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.543 : 0.175 : 0.226 : 0.056의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI), and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.543 : 0.175 : 0.226 : 0.056 was prepared, respectively.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예18Example 18 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6580.658 [([( LiILiI )) 0.7000.700 (( LiBrLiBr )) 0.3000.300 ]] 0.3420.342 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.300; x=0.658; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.300; x=0.658; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.543 : 0.175 : 0.197 : 0.085의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI), and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.543:0.175:0.197:0.085, respectively, was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예19Example 19 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6700.670 [([( LiILiI )])] 0.3300.330 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; a=0.000; x=0.670; y=0.175) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.670; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI) 을 각각 0.553 : 0.175 : 0.272의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.553: 0.175: 0.272, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예20Example 20 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6700.670 [([( LiILiI )) 0.9500.950 (( LiBrLiBr )) 0.0500.050 ]] 0.3300.330 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.050; x=0.670; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.050; x=0.670; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.553 : 0.175 : 0.259 : 0.014의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI), and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.553 : 0.175 : 0.259 : 0.014 was prepared, respectively.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예21Example 21 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6700.670 [([( LiILiI )) 0.9000.900 (( LiBrLiBr )) 0.1000.100 ]] 0.3300.330 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.100; x=0.670; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.100; x=0.670; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.553 : 0.175 : 0.245 : 0.027의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI) and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.553: 0.175: 0.245: 0.027 was prepared, respectively.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예22Example 22 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6700.670 [([( LiILiI )) 0.8750.875 (( LiBrLiBr )) 0.1250.125 ]] 0.3300.330 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.125; x=0.670; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.125; x=0.670; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.553 : 0.175 : 0.238 : 0.034의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI) and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.553: 0.175: 0.238: 0.034, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예23Example 23 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6700.670 [([( LiILiI )) 0.8500.850 (( LiBrLiBr )) 0.1500.150 ]] 0.3300.330 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.150; x=0.670; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.150; x=0.670; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.553 : 0.175 : 0.231 : 0.041의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI) and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.553: 0.175: 0.231: 0.041, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예24Example 24 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6700.670 [([( LiILiI )) 0.8250.825 (( LiBrLiBr )) 0.1750.175 ]] 0.3300.330 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.175; x=0.670; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.175; x=0.670; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.553 : 0.175 : 0.225 : 0.048의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI) and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.553: 0.175: 0.225: 0.048, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예25Example 25 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6700.670 [([( LiILiI )) 0.8000.800 (( LiBrLiBr )) 0.2000.200 ]] 0.3300.330 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.200; x=0.670; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.200; x=0.670; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.553 : 0.175 : 0.218 : 0.054의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI) and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.553: 0.175: 0.218: 0.054, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

실시예26Example 26 - {[ - {[ LiLi 22 SS ]] 0.6700.670 [([( LiILiI )) 0.7000.700 (( LiBrLiBr )) 0.3000.300 ]] 0.3300.330 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; X2=Br; a=0.300; x=0.670; y=0.175) Synthesis (X1=I; X2=Br; a=0.300; x=0.670; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5), 요오드화 리튬(LiI) 및 브롬화 리튬(LiBr) 을 각각 0.553 : 0.175 : 0.190 : 0.082의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ), lithium iodide (LiI) and lithium bromide (LiBr) in a molar ratio of 0.553: 0.175: 0.190: 0.082, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

비교예1Comparative Example 1 - ( - ( LiLi 22 SS )) 0.750.75 (( PP 22 SS 55 )) 0.250.25 합성(a=0.000; x=0.000; y=0.250) Synthesis (a=0.000; x=0.000; y=0.250)

황화리튬(Li2S) 및 오황화이인(P2S5)을 각각 0.75 : 0.25의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S) and diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ) in a molar ratio of 0.75: 0.25, respectively, was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

비교예2Comparative Example 2 - {[- {[ LiLi 22 SS ]] 0.6360.636 [([( LiILiI )])] 0.3640.364 }} 0.8250.825 {{ PP 22 SS 55 }} 0.1750.175 합성(X1=I; a=0.000; x=0.636; y=0.175) Synthesis (X1=I; a=0.000; x=0.636; y=0.175)

황화리튬(Li2S), 오황화이인(P2S5) 및 요오드화 리튬(LiI)을 각각 0.525 : 0.175 : 0.300의 몰비로 포함하는 혼합물을 준비하였다.A mixture containing lithium sulfide (Li 2 S), diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ) and lithium iodide (LiI) in a molar ratio of 0.525: 0.175: 0.300, respectively was prepared.

분쇄 및 합성 단계는 위 실시예1과 동일하게 수행하여 분말 상태의 고체전해질을 얻었다.The pulverization and synthesis steps were performed in the same manner as in Example 1 above to obtain a solid electrolyte in a powder state.

각 실시예1 내지 실시예26, 비교예1 및 비교예2의 조성과 이온전도도 결과를 하기 표 1과 같이 정리하였다.The composition and ion conductivity results of Examples 1 to 26, Comparative Examples 1 and 2 are summarized in Table 1 below.

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 실시예1, 실시예2, 비교예1 및 비교예2에 대한 X-선 회절 분석을 수행하였다. 그 결과는 도 2와 같다. 도 2에서 피크가 뚜렷하게 나타나지 않는 것을 보면 상기 실시예들에 따른 황화물계 고체전해질은 유리질 상태임을 알 수 있다.X-ray diffraction analysis was performed on Examples 1, 2, and Comparative Examples 1 and 2. The result is shown in FIG. 2 . As shown in FIG. 2 , it can be seen that the sulfide-based solid electrolytes according to the above examples are in a glassy state.

상기 실시예1, 실시예2, 비교예1 및 비교예2에 따른 황화물계 고체전해질에 대한 7Li-NMR 분석을 수행하였다. 그 결과는 도 3과 같다. 도 3의 결과를 통해 각 황화물계 고체전해질의 화학 이동 및 반치전폭을 구하였다. 이는 하기 표 2와 같다. 7 Li-NMR analysis was performed on the sulfide-based solid electrolytes according to Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 and 2 above. The result is shown in FIG. 3 . 3, the chemical shift and full width at half maximum of each sulfide-based solid electrolyte were obtained. This is shown in Table 2 below.

또한, 상기 실시예1, 실시예2, 비교예1 및 비교예2에 따른 황화물계 고체전해질의 리튬이온 전도도를 측정하였다. 이를 하기 표 2에 함께 나타냈다. In addition, the lithium ion conductivity of the sulfide-based solid electrolytes according to Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 and 2 was measured. These are shown together in Table 2 below.

구분division 화학 이동[ppm]chemical shift [ppm] 반치전폭[ppm]Full width at half maximum [ppm] 리튬이온 전도도[mS·cm-1]Lithium ion conductivity [mS·cm -1 ] 실시예1Example 1 -9.08112-9.08112 0.6160.616 1.971.97 실시예2Example 2 -9.08112-9.08112 0.6040.604 2.272.27 비교예1Comparative Example 1 -8.71297-8.71297 0.7840.784 0.240.24 비교예2Comparative Example 2 -9.20384-9.20384 0.6130.613 1.501.50

표 2를 참조하면, 실시예1 및 실시예2는 7Li-NMR 스펙트럼에 있어 -8.72ppm 내지 -9.20ppm의 화학 이동(Chemical shift)에서 피크를 갖고, 그 피크의 반치전폭이 0.7ppm 미만임을 알 수 있다. 그에 따라 리튬이온 전도도가 비교예1 및 비교예2에 비해 현저히 높게 측정되었다.Referring to Table 2, Examples 1 and 2 have a peak at a chemical shift of -8.72 ppm to -9.20 ppm in the 7 Li-NMR spectrum, and the full width at half maximum of the peak is less than 0.7 ppm Able to know. Accordingly, the lithium ion conductivity was measured to be significantly higher than that of Comparative Examples 1 and 2.

상기 실시예들과 비교예를 토대로 3가지 원료 물질들(Li2S, P2S5, LiI)에 대한 조성 몰 비율에 따른 이온전도도 결과를 컨투어 맵(contour map)으로 도 4에 나타내었다. 도 4를 토대로 우리는 높은 이온전도도가 발현되는 Network former인 P2S5의 몰 비율을 확인하고, 그에 따르는 Li2S와 LiI의 비율을 도출하였다. 본 발명에서 LiI 외에 추가되는 할로겐화 리튬 조성의 몰 비율은 LiI 대비 적정 비율을 추가로 도입하여 실험하고 최적의 몰 비율값을 도출하였다.Based on the Examples and Comparative Examples, the ionic conductivity results according to the composition molar ratios of the three raw materials (Li 2 S, P 2 S 5 , and LiI) are shown in FIG. 4 as a contour map. Based on FIG. 4 , we confirmed the molar ratio of P 2 S 5 , which is a network former exhibiting high ionic conductivity, and derived the ratio of Li 2 S and LiI accordingly. In the present invention, the molar ratio of the lithium halide composition added in addition to LiI was tested by additionally introducing an appropriate ratio compared to LiI, and an optimal molar ratio value was derived.

이상으로 본 발명의 실험예 및 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실험예 및 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태도 본 발명의 권리범위에 포함된다.As the experimental examples and examples of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited to the above-described experimental examples and examples, and the basic concept of the present invention defined in the following claims. Various modifications and improved forms used by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention.

Claims (12)

하기 화학식1로 표현되고, 유리질 상태의 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질.
[화학식1]
{[Li2S]x[(LiX1)1-a(LiX2)a]1-x}1-y{P2S5}y
화학식1은 0.55≤x≤0.80, 0<a≤0.5, 0.10≤y≤0.21을 만족하고,
X1 및 X2는 서로 다른 할로겐 원소로서 각각 F, Cl, Br 또는 I이다.
A sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery in a glassy state, represented by the following formula (1).
[Formula 1]
{[Li 2 S] x [(LiX1) 1-a (LiX2) a ] 1-x } 1-y {P 2 S 5 } y
Formula 1 satisfies 0.55≤x≤0.80, 0<a≤0.5, 0.10≤y≤0.21,
X1 and X2 are different halogen elements and are respectively F, Cl, Br or I.
제1항에 있어서,
상기 x는 0.65≤x≤0.80를 만족하는 것인 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질.
According to claim 1,
Wherein x is a sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery that satisfies 0.65≤x≤0.80.
제1항에 있어서,
화학식1에서 x 및 y가 하기 식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질.
[식 1]
Figure pat00006
According to claim 1,
A sulfide glass-based solid electrolyte for a lithium secondary battery, characterized in that x and y in Formula 1 satisfy the following Formula 1.
[Equation 1]
Figure pat00006
제1항에 있어서,
X-선 회절(XRD)에 의해 측정한 결정화도(Degree of crystallization)가 5% 미만인 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질.
According to claim 1,
A sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery having a degree of crystallization measured by X-ray diffraction (XRD) of less than 5%.
제1항에 있어서,
7Li-NMR 스펙트럼에 있어 -9.20ppm 내지 -8.72ppm의 화학 이동(Chemical shift)에서 피크를 갖는 것인 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질.
According to claim 1,
7 In the Li-NMR spectrum, the sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery that has a peak at a chemical shift of -9.20 ppm to -8.72 ppm.
제1항에 있어서,
7Li-NMR 스펙트럼에 있어 -10ppm 내지 -8ppm에서 발견되는 피크의 반치전폭(Full width at half maximum, FWHM)이 0.7ppm 미만인 것인 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질.
According to claim 1,
7 The full width at half maximum (FWHM) of the peak found at -10ppm to -8ppm in the Li-NMR spectrum is less than 0.7ppm, a sulfide glass-based solid electrolyte for a lithium secondary battery.
황화리튬, 오황화이인 및 할로겐화 리튬을 포함하는 출발물질을 하기 화학식1에 따른 조성에 맞게 칭량하여 준비하는 단계; 및
상기 출발물질을 분쇄하는 단계를 포함하는 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질의 제조방법.
[화학식1]
{[Li2S]x[(LiX1)1-a(LiX2)a]1-x}1-y{P2S5}y
화학식1은 0.55≤x≤0.80, 0<a≤0.5, 0.10≤y≤0.21을 만족하고,
X1 및 X2는 서로 다른 할로겐 원소로서 각각 F, Cl, Br 또는 I이다.
Preparing a starting material including lithium sulfide, diphosphorus pentasulfide and lithium halide by weighing it according to a composition according to Formula 1 below; and
A method for producing a sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery, comprising the step of pulverizing the starting material.
[Formula 1]
{[Li 2 S] x [(LiX1) 1-a (LiX2) a ] 1-x } 1-y {P 2 S 5 } y
Formula 1 satisfies 0.55≤x≤0.80, 0<a≤0.5, 0.10≤y≤0.21,
X1 and X2 are different halogen elements and are respectively F, Cl, Br or I.
제7항에 있어서,
상기 x는 0.65≤x≤0.80를 만족하는 것인 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein x is a method of manufacturing a sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery that satisfies 0.65≤x≤0.80.
제7항에 있어서,
화학식1에서 x 및 y가 하기 식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질의 제조방법.
[식 1]
Figure pat00007
8. The method of claim 7,
A method of manufacturing a sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery, characterized in that x and y in Formula 1 satisfy the following Formula 1.
[Equation 1]
Figure pat00007
제7항에 있어서,
X-선 회절(XRD)에 의해 측정한 결정화도(Degree of crystallization)가 5% 미만인 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질의 제조방법.
8. The method of claim 7,
A method of manufacturing a sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery having a degree of crystallization measured by X-ray diffraction (XRD) of less than 5%.
제7항에 있어서,
7Li-NMR 스펙트럼에 있어 -9.20ppm 내지 -8.72ppm의 화학 이동(Chemical shift)에서 피크를 갖는 것인 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질의 제조방법.
8. The method of claim 7,
7 A method for producing a sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery having a peak at a chemical shift of -9.20 ppm to -8.72 ppm in the Li-NMR spectrum.
제7항에 있어서,
7Li-NMR 스펙트럼에 있어 -10ppm 내지 -8ppm에서 발견되는 피크의 반치전폭(Full width at half maximum, FWHM)이 0.7ppm 미만인 것인 리튬 이차전지용 황화물 유리질계 고체전해질의 제조방법.
8. The method of claim 7,
7 A method of manufacturing a sulfide glassy solid electrolyte for a lithium secondary battery in which the full width at half maximum (FWHM) of the peak found at -10 ppm to -8 ppm in the Li-NMR spectrum is less than 0.7 ppm.
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