リチウムイオン伝導性酸化物及びその製造方法、並びにそれを部材として使用した電気化学デバイス

開放特許情報番号
L2010004083
開放特許情報登録日
2010/7/16
最新更新日
2015/9/30

基本情報

出願番号 特願2010-063407
出願日 2010/3/19
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2011-195373
公開日 2011/10/6
登録番号 特許第5649033号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 リチウムイオン伝導性酸化物及びその製造方法、並びにそれを部材として使用した電気化学デバイス
技術分野 無機材料、電気・電子
機能 材料・素材の製造
適用製品 立方晶ガーネット関連型リチウムイオン伝導性酸化物、立方晶ガーネット関連型結晶構造を有するリチウムイオン伝導体、リチウムイオン伝導性酸化物を使用した電気化学デバイス、リチウム二次電池
目的 最近、立方晶ガーネット関連型の結晶構造を有するリチウムイオン伝導体が、化学的な安定性、電極反応における安定性が高く、またイオン伝導性も酸化物系では高いことから注目されている。しかし、実用的なリチウムイオン伝導性の観点から、さらに高速なリチウム拡散が可能な結晶構造が必要であった。そこで、イオン伝導性の向上に適するような、結晶構造の長周期性、変調性を有する立方晶ガーネット関連型リチウムイオン伝導性酸化物、及びその製造方法、並びにそれを部材として使用した電気化学デバイスを提供する。
効果 この技術によると、高速なリチウムイオン伝導性を有し、平均構造として立方晶系に属したガーネット関連型リチウムイオン伝導体の新規化合物を製造可能であり、この酸化物を固体電解質材料として使用することによって、優れた特性を有するリチウム二次電池などの電気化学デバイスが可能となる。
技術概要
このリチウムイオン伝導性酸化物は、公知の化合物Li↓7La↓3Zr↓2O↓1↓2のランタンの一部をジルコニウム、もしくはジルコニウムの一部をランタンで置換し、電荷補償のためリチウム量が変化したLi↓7↓+↓xLa↓3↓+↓xZr↓2↓−↓xO↓1↓2(−3<x<2、x≠0)なる化学組成をもつ化合物、又は、ランタンの一部をジルコニウム、もしくはジルコニウムの一部をランタンで置換すると同時に、電荷補償のためリチウム及び酸素量が変化したLi↓7↓+↓x↓−↓2↓yLa↓3↓+↓xZr↓2↓−↓xO↓1↓2↓−↓y(−3<x<2、x≠0、0<y<(3.5+0.5x))なる化学組成をもつ新規化合物である。その結晶構造は、平均構造として立方晶系のガーネット関連型構造をもつ化合物であり、さらに、好ましくは、立方晶系の格子定数aが12.98Å以上13.20Å以下である化合物である。このリチウムイオン伝導性酸化物は、リチウム、ランタン、ジルコニウムの各原料化合物の混合物を出発原料として、600℃以上1300℃以下の温度範囲で焼成することにより得られる。図は、ガーネット関連型化合物が有する平均構造を示す図である。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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