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公開番号2025132313
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029775
出願日2024-02-29
発明の名称固体電解質、イオン伝導体、シート及び蓄電デバイス
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人真明センチュリー
主分類H01B 1/06 20060101AFI20250903BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】界面抵抗を低減できる固体電解質、イオン伝導体、シート及び蓄電デバイスを提供する。
【解決手段】固体電解質は、Li,La,Zr及びOを含むガーネット型の結晶構造を有し、X線光電子分光法により固体電解質の表面から放出されるスペクトルを測定したときの、Laの存在割合とZrの存在割合との和でCの存在割合を除した値は3.1未満である。イオン伝導体は、固体電解質と、非水溶媒にリチウム塩が溶解した電解液と、を含む。シートは、イオン伝導体と、固体電解質を結着するバインダーと、を含む。蓄電デバイスは固体電解質を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
Ｌｉ，Ｌａ，Ｚｒ及びＯを含むガーネット型の結晶構造を有する固体電解質であって、
Ｘ線光電子分光法により前記固体電解質の表面から放出されるスペクトルを測定したときの、Ｌａの存在割合とＺｒの存在割合との和でＣの存在割合を除した値は３．１未満である固体電解質。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
Ｘ線光電子分光法による前記スペクトルを測定したときの、Ｆ，Ｓ，Ｎ，Ｂ，Ｐ及びＣｌの存在割合の総和は１０％以上である請求項１記載の固体電解質。
【請求項３】
Ｘ線光電子分光法による前記スペクトルを測定したときの、Ｆ，Ｓ，Ｎ，Ｂ，Ｐ及びＣｌの存在割合の総和は、Ｃの存在割合の７１．０％以上である請求項１又は２に記載の固体電解質。
【請求項４】
Ｍｇ及びＳｒをさらに含む請求項１又は２に記載の固体電解質。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の固体電解質と、
非水溶媒にリチウム塩が溶解した電解液と、を含むイオン伝導体。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の固体電解質を含むシート。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の固体電解質を含む電極。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の固体電解質を含む保護層と接する電極。
【請求項９】
請求項７記載の電極を含む蓄電デバイス。
【請求項１０】
請求項８記載の電極を含む蓄電デバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は固体電解質、イオン伝導体、シート及び蓄電デバイスに関する。
続きを表示（約 950 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｌｉ，Ｌａ，Ｚｒ及びＯを含むガーネット型の結晶構造を有する酸化物系の固体電解質は、大気中の水分および二酸化炭素と反応して表面に炭酸リチウムが生成する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６７３５４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
炭酸リチウムのリチウムイオン伝導率は、ガーネット型の結晶構造を有する固体電解質のリチウムイオン伝導率に比べて著しく低いため、表面の炭酸リチウムは固体電解質の抵抗層となり界面抵抗が高くなる。酸化物系の固体電解質のリチウムイオン伝導性の確保のために、界面抵抗を低減する技術が求められている。
【０００５】
本発明はこの要求に応えるためになされたものであり、界面抵抗を低減できる固体電解質、イオン伝導体、シート及び蓄電デバイスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するための第１の態様は固体電解質であって、Ｌｉ，Ｌａ，Ｚｒ及びＯを含むガーネット型の結晶構造を有し、Ｘ線光電子分光法により固体電解質の表面から放出されるスペクトルを測定したときの、Ｌａの存在割合とＺｒの存在割合との和でＣの存在割合を除した値は３．１未満である。
【０００７】
第２の態様は、第１の態様において、Ｘ線光電子分光法によるスペクトルを測定したときの、Ｆ，Ｓ，Ｎ，Ｂ，Ｐ及びＣｌの存在割合の総和は１０％以上である。
【０００８】
第３の態様は、第１又は第２の態様において、Ｘ線光電子分光法によるスペクトルを測定したときの、Ｆ，Ｓ，Ｎ，Ｂ，Ｐ及びＣｌの存在割合の総和は、Ｃの存在割合の７１．０％以上である。
【０００９】
第４の態様は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、Ｍｇ及びＳｒをさらに含む。
【００１０】
第５の態様はイオン伝導体であって、第１から第４の態様のいずれかにおける固体電解質と、非水溶媒にリチウム塩が溶解した電解液と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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