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公開番号2025132317
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029783
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、電極、セパレータ及び蓄電デバイス
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、電極、セパレータ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線光電子分光法において、単色化したAlKα線を照射して検出されたO1sスペクトル中のLi-O結合に相当する第1ピークの面積強度を第1強度とし、第1ピークの結合エネルギーよりも結合エネルギーが大きい位置に存在するピークの面積強度を第2強度とし、単色化したCrKα線を照射して検出されたO1sスペクトル中のLi-O結合に相当する第3ピークの面積強度を第3強度とし、第3ピークの結合エネルギーよりも結合エネルギーが大きい位置に存在するピークの面積強度を第4強度としたときに、第2強度は第1強度よりも大きく、第4強度は第3強度よりも小さい。
【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線光電子分光法において、単色化したＡｌＫα線を照射して検出されたＯ１ｓスペクトル中のＬｉ－Ｏ結合に相当する第１ピークの面積強度を第１強度とし、前記第１ピークの結合エネルギーよりも結合エネルギーが大きい位置に存在するピークの面積強度を第２強度とし、
単色化したＣｒＫα線を照射して検出されたＯ１ｓスペクトル中のＬｉ－Ｏ結合に相当する第３ピークの面積強度を第３強度とし、前記第３ピークの結合エネルギーよりも結合エネルギーが大きい位置に存在するピークの面積強度を第４強度としたときに、
前記第２強度は前記第１強度よりも大きく、前記第４強度は前記第３強度よりも小さい固体電解質。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記第２強度および前記第４強度は、Ｏ－Ｈ、Ｃ－Ｏ、Ｃ－Ｏ
２
、Ｃ－Ｏ
３
及びＳ－Ｏのいずれか１以上の化学結合に対応する請求項１記載の固体電解質。
【請求項３】
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４】
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５】
請求項４に記載のイオン伝導体と、
前記固体電解質を結着するバインダーと、を含むシート。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の固体電解質を含む電極。
【請求項７】
保護層は請求項１又は２に記載の固体電解質を含み、前記保護層と接する電極。
【請求項８】
請求項６記載の電極を含む蓄電デバイス。
【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１又は２に記載の固体電解質を含むセパレータ。
（【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、電極、セパレータ及び蓄電デバイスに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｌｉ，Ｌａ及びＺｒ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固体電解質の表面に異相を生成する。異相は固体電解質の界面抵抗を増加させ、イオン伝導率を低下させる。特許文献１に開示された先行技術は、不活性ガス雰囲気等において６５０℃以上の温度域で熱処理し、固体電解質のイオン伝導率を回復させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－２１９０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術のように固体電解質の界面抵抗を低減する技術が要求されている。
【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、電極、セパレータ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線光電子分光法において、単色化したＡｌＫα線を照射して検出されたＯ１ｓスペクトル中のＬｉ－Ｏ結合に相当する第１ピークの面積強度を第１強度とし、第１ピークの結合エネルギーよりも結合エネルギーが大きい位置に存在するピークの面積強度を第２強度とし、単色化したＣｒＫα線を照射して検出されたＯ１ｓスペクトル中のＬｉ－Ｏ結合に相当する第３ピークの面積強度を第３強度とし、第３ピークの結合エネルギーよりも結合エネルギーが大きい位置に存在するピークの面積強度を第４強度としたときに、第２強度は第１強度よりも大きく、第４強度は第３強度よりも小さい。
【０００７】
第２の態様は、第１の態様において、第２強度および第４強度は、Ｏ－Ｈ、Ｃ－Ｏ、Ｃ－Ｏ
２
、Ｃ－Ｏ
３
及びＳ－Ｏのいずれか１以上の化学結合に対応する。
【０００８】
第３の態様は、第１又は第２の態様において、Ｍｇ及びＳｒをさらに含む。
【０００９】
第４の態様はイオン伝導体であって、第１から第３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。
【００１０】
第５の態様はシートであって、第１から第３の態様のいずれかにおける固体電解質、又は、第４の態様におけるイオン伝導体と、固体電解質を結着するバインダーと、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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