本發(fā)明涉及固體電解質(zhì)、蓄電元件和固體電解質(zhì)的制造方法。

背景技術：

1、以鋰離子二次電池為代表的非水電解質(zhì)二次電池由于能量密度高，多用于個人計算機、通信終端等電子設備、汽車等。上述非水電解質(zhì)二次電池一般構成為具有包括一對電極和隔離件的電極體、非水電解質(zhì)、以及收納這些電極體和非水電解質(zhì)的容器，通過在兩電極間進行電荷輸送離子的授受而充放電。另外，作為非水電解質(zhì)二次電池以外的非水電解質(zhì)蓄電元件，鋰離子電容器、雙電層電容器等電容器也廣泛得到了普及。

2、近年來，提出了使用硫化物固體電解質(zhì)等固體電解質(zhì)來代替在有機溶劑等液體中溶解電解質(zhì)鹽而得的非水電解液作為非水電解質(zhì)的蓄電元件。專利文獻1中記載了含有l(wèi)i、p、s、n和元素x(x為選自cl、br、i中的至少一種元素)作為構成元素且具有晶體結構的硫化物固體電解質(zhì)。

3、現(xiàn)有技術文獻

4、專利文獻

5、專利文獻1：國際公開第2020/045634號

技術實現(xiàn)思路

1、已知含有l(wèi)i、p、s、n和上述元素x作為構成元素的硫化物固體電解質(zhì)生成在使用cukα射線的x射線衍射圖中在2θ＝19.9°和29.3°具有衍射峰的離子傳導度高的晶相。但是，如果為了提高該晶相的結晶性而提高熱處理溫度，則有生產(chǎn)率降低的風險。

2、本發(fā)明是基于上述情況而完成的，其目的在于提供能夠提高生產(chǎn)率的固體電解質(zhì)和蓄電元件。

3、本發(fā)明的一個方面的固體電解質(zhì)是含有鋰、磷、硫、鋁、氮、溴和碘作為構成元素且具有晶體結構的固體電解質(zhì)，將上述鋰相對于上述磷的摩爾比設為r1，將上述溴和上述碘的總和相對于上述磷的摩爾比設為r2，將上述溴和上述碘的總和相對于上述氮的摩爾比設為r3時，滿足下述條件(a)、(b)或(c)。

4、(a)3.00≤r1－r2≤3.60且1.5≤r3≤100

5、(b)2.80≤r1－r2＜3.00且2.0≤r3≤100

6、(c)2.60≤r1－r2＜2.80且2.5≤r3≤100

7、本發(fā)明的另一個方面的蓄電元件包含該固體電解質(zhì)。

8、本發(fā)明的另一個方面的固體電解質(zhì)的制造方法具備如下工序：準備含有鋰、磷、硫、鋁、氮、溴和碘作為構成元素的組合物；以及，處理上述組合物；將上述鋰相對于上述磷的摩爾比設為r1，將上述溴和上述碘的總和相對于上述磷的摩爾比設為r2，將上述溴和上述碘的總和相對于上述氮的摩爾比設為r3時，滿足下述條件(a)、(b)或(c)。

9、(a)3.00≤r1－r2≤3.60且1.5≤r3≤100

10、(b)2.80≤r1－r2＜3.00且2.0≤r3≤100

11、(c)2.60≤r1－r2＜2.80且2.5≤r3≤100

12、根據(jù)本發(fā)明的任一方面，可以提供一種能夠提高生產(chǎn)率的固體電解質(zhì)和蓄電元件。

技術特征：

1.一種固體電解質(zhì)，其為含有鋰、磷、硫、鋁、氮、溴和碘作為構成元素且具有晶體結構的固體電解質(zhì)，

2.根據(jù)權利要求1所述的固體電解質(zhì)，其中，所述氮相對于所述磷的摩爾比為0.01～0.45。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的固體電解質(zhì)，其由下述式1表示，

4.根據(jù)權利要求1或2所述的固體電解質(zhì)，其中，在150℃～400℃的范圍具有多個晶化溫度，將所述多個晶化溫度中最低的晶化溫度設為t1[℃]，將所述多個晶化溫度中最高的晶化溫度設為t2[℃]時，所述晶化溫度t1與所述晶化溫度t2之差{t2－t1}為50℃以上。

5.根據(jù)權利要求1或2所述的固體電解質(zhì)，其中，包含在使用cukα射線的x射線衍射圖中在2θ＝19.9°±0.5°和29.3°±0.5°具有衍射峰的晶體結構a、以及在所述x射線衍射圖中在衍射角2θ＝21.0±0.5°和28.0±0.5°具有衍射峰的晶體結構b中的至少一者。

6.根據(jù)權利要求5所述的固體電解質(zhì)，其中，包含所述晶體結構a。

7.根據(jù)權利要求1或2所述的固體電解質(zhì)，其中，25℃的離子傳導度為2.0×10－3s/cm以上。

8.一種蓄電元件，包含權利要求1或2所述的固體電解質(zhì)。

9.一種固體電解質(zhì)的制造方法，具備如下工序：

技術總結
本發(fā)明的一個方面的固體電解質(zhì)是含有鋰、磷、硫、鋁、氮、溴和碘作為構成元素且具有晶體結構的固體電解質(zhì)，將上述鋰相對于上述磷的摩爾比設為r<subgt;1</subgt;，將上述溴和上述碘的總和相對于上述磷的摩爾比設為r<subgt;2</subgt;，將上述溴和上述碘的總和相對于上述氮的摩爾比設為r<subgt;3</subgt;時，滿足下述條件(a)、(b)或(c)。(a)3.00≤r<subgt;1</subgt;－r<subgt;2</subgt;≤3.60且1.5≤r<subgt;3</subgt;≤100(b)2.80≤r<subgt;1</subgt;－r<subgt;2</subgt;＜3.00且2.0≤r<subgt;3</subgt;≤100(c)2.60≤r<subgt;1</subgt;－r<subgt;2</subgt;＜2.80且2.5≤r<subgt;3</subgt;≤100。

技術研發(fā)人員：福島晃弘
受保護的技術使用者：株式會社杰士湯淺國際
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19