硫化物固体电解质的制造方法及硫化物固体电解质技术

技术编号：40963831 阅读：9 留言：0更新日期：2024-04-18 20:43

一种硫化物固体电解质的制造方法，包括：将包含从锂原子、硫原子及磷原子中选择的至少一种的原料含有物与包含分子中的杂原子的数目为2以上的化合物的络合剂混合从而得到电解质前体；在包含25℃下的相对介电常数为3.2以上的含氧原子化合物的溶剂中混合所述电解质前体；对所述混合物进行粉碎处理从而得到粉碎处理物；以及从所述粉碎处理物中去除溶剂从而得到硫化物固体电解质，通过该硫化物固体电解质的制造方法，提供一种在不使制造工序变得复杂的情况下制造具有较高的离子电导率且热稳定性高的硫化物固体电解质的方法。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及硫化物固体电解质的制造方法及硫化物固体电解质。

技术介绍

1、近年来，随着个人计算机、摄像机及移动电话等信息相关设备或通讯设备等的迅速普及，作为其电源而利用的电池的开发也被重视起来。以往，在用于这样的用途的电池中，使用包含可燃性的有机溶剂的电解液，但通过使电池全固体化，由于在电池内不使用可燃性的有机溶剂而实现安全装置的简化，且制造成本、生产性优异，因此进行了将电解液替换为固体电解质层的电池的开发。

2、作为用于固体电解质层的固体电解质的制造方法，从全固态锂电池的性能、制造的观点出发，要求粒径较小的固体电解质。在全固态锂电池中，由于正极材料、负极材料及电解质全部成为固体，因此若固体电解质的粒径较小，则具有容易形成活性物质与固体电解质的接触界面、离子传导与电子传导的路径变得良好的优点。作为减小粒径(也称为“微粒化”)的方法，例如公开有具有在硫化物固体电解质材料的粗粒材料中添加醚化合物，通过粉碎处理进行微粒化的工序的制造方法(例如参照专利文献1、2)。

3、此外，作为固体电解质的制造方法，液相法作为能够简便且大量地进行合成的方法而受到关注。但在液相法中，难以在保持构成固体电解质的原子的分散状态的状态下析出，因此公开有进一步使用络合剂，经由电解质前体制造固体电解质的方法(例如参照专利文献3、4)。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2013-20894号公报

7、专利文献2：日本特开2017-100907号公报

8、专

9、专利文献4：国际公开第2020/105737号

技术实现思路

1、专利技术要解决的技术问题

2、本专利技术是鉴于这样的实际情况而完成的，其目的在于提供一种在不使制造工序变得复杂的情况下制造具有较高的离子电导率且热稳定性高的硫化物固体电解质的方法。

3、用于解决上述技术问题的方案

4、本专利技术的结晶性硫化物固体电解质的制造方法是如下的硫化物固体电解质的制造方法，包括：

5、将包含锂原子、硫原子、磷原子及卤素原子的原料含有物与分子中的杂原子的数目为2以上的络合剂混合从而得到电解质前体；

6、在包含25℃下的相对介电常数为3.2以上的含氧原子化合物的溶剂中对所述电解质前体进行粉碎处理从而得到粉碎处理物；以及

7、从所述粉碎处理物中去除溶剂从而得到硫化物固体电解质。

8、专利技术效果

9、根据本专利技术，能够在不使制造工序变得复杂的情况下提供具有较高的离子电导率且热稳定性高的硫化物固体电解质。

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【技术保护点】

1.一种硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，所述含氧原子化合物为醚化合物。

3.如权利要求2所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，所述醚化合物为碳数为1～20的脂肪族醚。

4.如权利要求1～3的任一项所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，所述醚化合物为由下述通式(1)表示的醚化合物，

5.如权利要求4所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，所述通式(1)中的R1与R2为相同的基团。

6.如权利要求1～5的任一项所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，进一步包括加热所述电解质前体。

7.如权利要求1～6的任一项所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，进一步包括加热所述硫化物固体电解质。

8.如权利要求1～7的任一项所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，所述络合剂为具有叔氨基的化合物。

9.如权利要求1～8的任一项所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，所述溶剂进一步含有烃化合物。

10.如权利要求9所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，所述溶剂含有50～99.5质量％的所述烃化合物与0.5～50质量％的所述含氧原子化合物。

11.一种硫化物固体电解质，其特征在于，包含锂原子、硫原子、磷原子及卤素原子，并且含有0.1～0.9质量％的分子中的杂原子的数目为2以上的络合剂与0.01～0.5质量％的25℃下的相对介电常数为3.2以上的含氧原子化合物。

12.如权利要求11所述的硫化物固体电解质，其特征在于，在差示热分析即DTA中，在270～310℃示出晶化发热峰。

13.如权利要求11或者12所述的硫化物固体电解质，其特征在于，比表面积为1～20m2/g且平均粒径D50为0.1～10μm。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，所述含氧原子化合物为醚化合物。

3.如权利要求2所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，所述醚化合物为碳数为1～20的脂肪族醚。

4.如权利要求1～3的任一项所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，所述醚化合物为由下述通式(1)表示的醚化合物，

5.如权利要求4所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，所述通式(1)中的r1与r2为相同的基团。

6.如权利要求1～5的任一项所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，进一步包括加热所述电解质前体。

7.如权利要求1～6的任一项所述的硫化物固体电解质的制造方法，其特征在于，进一步包括加热所述硫化物固体电解质。

8.如权利要求1～7的任一项所述的硫化物固体电解质的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴田诚之，岛田省吾，北村优天，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：

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