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硫化物系結晶化ガラス、固体型電解質及び全固体二次電池 新技術説明会

国内特許コード P03A003946
整理番号 osakafu-u-12
掲載日 2004年7月7日
出願番号 特願2000-301759
公開番号 特開2002-109955
登録番号 特許第3433173号
出願日 平成12年10月2日(2000.10.2)
公開日 平成14年4月12日(2002.4.12)
登録日 平成15年5月23日(2003.5.23)
発明者
  • 辰巳砂 昌弘
  • 南 努
  • 森本 英行
  • 林 晃敏
出願人
  • 学校法人大阪府立大学
  • 出光興産株式会社
発明の名称 硫化物系結晶化ガラス、固体型電解質及び全固体二次電池 新技術説明会
発明の概要 従来の有機系電解液は、有機溶媒を含むために、可燃性である。したがって、有機溶媒を含むイオン伝導性材料を電池の電解質として実際に用いる際には、液漏れの心配や発火の危険性がある。また、かかる電解液は、液体であるため、リチウムイオンが伝導するだけでなく、対アニオンが伝導するために、リチウムイオン輸率が1でない。従来のLi3Nをベースとするリチウムイオン伝導性セラミックスは、分解電圧が低いために、3V以上で作動する全固体電池を構成することが困難であった。本発明は、室温でも極めて高いリチウムイオン伝導性を示す、硫化物系結晶化ガラスを提供することを課題とする。また、本発明は、かかる硫化物系結晶化ガラスを固体電解質に用いた全固体二次電池を提供することを課題とする。
従来技術、競合技術の概要 従来、室温で高いリチウムイオン伝導性を示す電解質は、ほとんど液体に限られていた。例えば、室温で高リチウムイオン伝導性を示す材料として、有機系電解液がある。また、室温で10-3Scm-1以上の高い伝導度を示す、LiN をベースとするリチウムイオン伝導性セラミックスが知られている。
産業上の利用分野 リチウムイオン伝導性の硫化物系結晶化ガラス、これを用いる固体型電解質及び全固体二次電池
特許請求の範囲 【請求項1】 硫化物系ガラスを結晶化させて得られる、リチウムイオン伝導性の硫化物系結晶化ガラスであって、LiS50~92.5モル%及びP7.5~50モル%の組成を有しており、30~99%の結晶化率を有しており、LiSとPとを主成分とするガラス相と、LiPS、Li及びLiPSからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する結晶相とが存在していることを特徴とする、硫化物系結晶化ガラス。
【請求項2】 硫化物系ガラスを結晶化させて得られる、リチウムイオン伝導性の硫化物系結晶化ガラスであって、LiS50~90モル%、P1~50モル%及びSiS1~50モル%の組成を有しており、30~99%の結晶化率を有しており、LiSとPとSiSとを主成分とするガラス相と、LiPS、Li及びLiPSからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物からなる結晶母体とLiSiS及びLiSiSからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物との固溶体からなる結晶性化合物を含有する結晶相とが存在していることを特徴とする、硫化物系結晶化ガラス。
【請求項3】 リチウムイオン伝導性の固体型電解質であって、前記固体型電解質が、請求項1又は2記載の硫化物系結晶化ガラスから形成されていることを特徴とする、固体型電解質。
【請求項4】 正極と負極との間に固体型電解質を備えている全固体二次電池であって、前記固体型電解質が、請求項3記載の固体型電解質であることを特徴とする、全固体二次電池。
産業区分
  • 導電材料(抵抗)
  • 窯業
  • その他電子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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