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公開番号2024156970
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2024133934,2024112102
出願日2024-08-09,2019-08-30
発明の名称硫化物固体電解質及び全固体電池
出願人株式会社GSユアサ
代理人
主分類H01B 1/10 20060101AFI20241029BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】耐還元性が向上された硫化物固体電解質及び当該硫化物固体電解質を備えた全固体電池を提供する。
【解決手段】硫化物固体電解質は、Al及びNを含み、結晶構造を有する。二次電池である全固体電池10は、負極層1と、正極層2とが固体電解質層3を介して配置される。負極層1は、負極基材層4及び負極合剤層5を有し、負極基材層4が負極層1の最外層となる。正極層2は、正極基材層7及び正極合剤層6を有し、正極基材層7が正極層2の最外層となる。正極基材層7上に、正極合剤層6、固体電解質層3、負極合剤層5及び負極基材層4がこの順で積層されている全固体電池10は、負極層1、固体電解質層3、正極層2又はこれらの組み合わせが当該硫化物固体電解質を含有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
Ａｌ及びＮを含み、結晶構造を有する硫化物固体電解質。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫化物固体電解質及び全固体電池に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン非水電解質二次電池に代表される非水電解質二次電池は、エネルギー密度の高さから、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等に多用されている。上記非水電解質二次電池は、一般的には、電気的に隔離された一対の電極を有する電極体、及び電極間に介在する非水電解質を備え、両電極間でイオンの受け渡しを行うことで充放電するよう構成される。
【０００３】
近年、非水電解質二次電池の安全性の向上を目的として、非水電解質として有機溶媒等の液体の電解質に代えて硫化物固体電解質等を使用する全固体電池が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
硫化物固体電解質の一例として、Ｌｉ、Ｐ、ＳおよびＮを含有し、一般式ＸＬｉ
２
Ｓ－２５Ｐ
２
Ｓ
５
－ＹＬｉ
３
Ｎ（１０≦Ｙ≦１５、６７．５≦Ｘ＋Ｙ≦８５）で表される組成を有し、結晶性材料である硫化物固体電解質が開示されている。（特許文献２参照）
硫化物固体電解質としては、７０Ｌｉ
２
Ｓ・３０Ｐ
２
Ｓ
５
ガラスセラミックス及び６０Ｌｉ
２
Ｓ・２５Ｐ
２
Ｓ
５
・１０Ｌｉ
３
Ｎガラスセラミックスが、１０
－３
Ｓ／ｃｍ以上の高いイオン伝導度を示すことが報告されている。（非特許文献１）
【０００５】
このような硫化物固体電解質は、本質的に耐酸化性及び耐還元性が低いことが第一原理計算より明らかにされている。（非特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０００－３４０２５７号公報
特開２０１８－０４１６７１号公報
ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＩｏｎｉｃｓ，１７７，２７２１（２００６）、ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＩｏｎｉｃｓ，３０４，８５（２０１６）
ＡＣＳＡｐｐｌ．Ｍａｔｅｒ．Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ、７、２３６８５（２０１５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、耐還元性が向上された硫化物固体電解質、及び当該硫化物固体電解質を備えた全固体電池の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｂ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｃｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖからなる群より選択される少なくとも一つの元素Ｍと、Ｎとを含み、結晶構造を有する硫化物固体電解質である。
【０００９】
本発明の他の一態様は、Ａｌ及びＮを含み、結晶構造を有する硫化物固体電解質である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様又は他の一態様に係る硫化物固体電解質によれば、耐還元性が向上された硫化物固体電解質とすることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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