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SOLID ELECTROLYTE CERAMICS AND SOLID-STATE BATTERY
The present invention provides solid electrolyte ceramics that more sufficiently suppress an increase in the electron conductance resulting from operation of a solid-state battery while still having excellent ion conductivity. The present invention provides solid electrolyte ceramics that contain at least Li (lithium), La (lanthanum), and O (oxygen), that further contain at least one type of transition metal elements selected from the group consisting of Co (cobalt), Ni (nickel), Mn (manganese), and Fe (iron), and that have a garnet crystal structure. When the content of the La is X (mol%) and the total content of the at least one type of transition metal elements is Y (mol%), the solid electrolyte ceramics satisfy any one of three relational expressions (1) to (3): (1) 0.01 ≤ Y ≤ 6.0 in the range of 147.5 < X < 150.0; (2) 0.01 ≤ Y ≤ 9.0 in the range of 145.0 < X ≤ 147.5; and (3) 0.01 ≤ Y ≤ 12.0 in the range of 132.0 ≤ X ≤ 145.0.
L'invention fournit une céramique électrolytique solide qui tout en possédant une excellente conductivité ionique, inhibe de manière suffisante une élévation de la conductivité électronique due au fonctionnement d'une batterie à l'état solide. Plus précisément, l'invention concerne une céramique électrolytique solide qui contient au moins Li (lithium), La (lanthane) et O (oxygène), qui contient en outre au moins une sorte d'élément métal de transition choisi parmi Ｃｏ（cobalt）, Ｎｉ（nickel）, Ｍｎ（manganèse） et Ｆｅ（fer）, et qui possède une structure cristalline de type grenat. Lorsque la teneur en La est représentée par Ｘ（en % en moles） et la teneur totale en élément métal de transition d'au moins une sorte est représentée par Ｙ（en % en moles）, une des formules relationnelles (1) à (3) suivantes est satisfaite. （１）０,０１≦Ｙ≦６,０ dans une plage telle que １４７,５＜Ｘ＜１５０,０; （２）０,０１≦Ｙ≦９,０ dans une plage telle que １４５,０＜Ｘ≦１４７,５ ； et （３）０,０１≦Ｙ≦１２,０ dans une plage telle que １３２,０≦Ｘ≦１４５,０.
本発明は、優れたイオン伝導性を有しつつ、固体電池の作動による電子伝導度の上昇をより十分に抑制する固体電解質セラミックスを提供する。本発明は、少なくともＬｉ（リチウム），Ｌａ（ランタン）およびＯ（酸素）を含み、かつＣｏ（コバルト），Ｎｉ（ニッケル），Ｍｎ（マンガン）およびＦｅ（鉄）からなる群から選択される１種類以上の遷移金属元素をさらに含む、ガーネット型結晶構造を有する固体電解質セラミックスであって、前記Ｌａの含有量をＸ（ｍｏｌ％）、前記１種類以上の遷移金属元素の合計含有量をＹ（ｍｏｌ％）としたとき、以下の関係式（１）～（３）のうちのいずれか１つの関係式を満たす、固体電解質セラミックス：（１）１４７．５＜Ｘ＜１５０．０の範囲で０．０１≦Ｙ≦６．０；（２）１４５．０＜Ｘ≦１４７．５の範囲で０．０１≦Ｙ≦９．０；（３）１３２．０≦Ｘ≦１４５．０の範囲で０．０１≦Ｙ≦１２．０。
SOLID ELECTROLYTE CERAMICS AND SOLID-STATE BATTERY
The present invention provides solid electrolyte ceramics that more sufficiently suppress an increase in the electron conductance resulting from operation of a solid-state battery while still having excellent ion conductivity. The present invention provides solid electrolyte ceramics that contain at least Li (lithium), La (lanthanum), and O (oxygen), that further contain at least one type of transition metal elements selected from the group consisting of Co (cobalt), Ni (nickel), Mn (manganese), and Fe (iron), and that have a garnet crystal structure. When the content of the La is X (mol%) and the total content of the at least one type of transition metal elements is Y (mol%), the solid electrolyte ceramics satisfy any one of three relational expressions (1) to (3): (1) 0.01 ≤ Y ≤ 6.0 in the range of 147.5 < X < 150.0; (2) 0.01 ≤ Y ≤ 9.0 in the range of 145.0 < X ≤ 147.5; and (3) 0.01 ≤ Y ≤ 12.0 in the range of 132.0 ≤ X ≤ 145.0.
L'invention fournit une céramique électrolytique solide qui tout en possédant une excellente conductivité ionique, inhibe de manière suffisante une élévation de la conductivité électronique due au fonctionnement d'une batterie à l'état solide. Plus précisément, l'invention concerne une céramique électrolytique solide qui contient au moins Li (lithium), La (lanthane) et O (oxygène), qui contient en outre au moins une sorte d'élément métal de transition choisi parmi Ｃｏ（cobalt）, Ｎｉ（nickel）, Ｍｎ（manganèse） et Ｆｅ（fer）, et qui possède une structure cristalline de type grenat. Lorsque la teneur en La est représentée par Ｘ（en % en moles） et la teneur totale en élément métal de transition d'au moins une sorte est représentée par Ｙ（en % en moles）, une des formules relationnelles (1) à (3) suivantes est satisfaite. （１）０,０１≦Ｙ≦６,０ dans une plage telle que １４７,５＜Ｘ＜１５０,０; （２）０,０１≦Ｙ≦９,０ dans une plage telle que １４５,０＜Ｘ≦１４７,５ ； et （３）０,０１≦Ｙ≦１２,０ dans une plage telle que １３２,０≦Ｘ≦１４５,０.
本発明は、優れたイオン伝導性を有しつつ、固体電池の作動による電子伝導度の上昇をより十分に抑制する固体電解質セラミックスを提供する。本発明は、少なくともＬｉ（リチウム），Ｌａ（ランタン）およびＯ（酸素）を含み、かつＣｏ（コバルト），Ｎｉ（ニッケル），Ｍｎ（マンガン）およびＦｅ（鉄）からなる群から選択される１種類以上の遷移金属元素をさらに含む、ガーネット型結晶構造を有する固体電解質セラミックスであって、前記Ｌａの含有量をＸ（ｍｏｌ％）、前記１種類以上の遷移金属元素の合計含有量をＹ（ｍｏｌ％）としたとき、以下の関係式（１）～（３）のうちのいずれか１つの関係式を満たす、固体電解質セラミックス：（１）１４７．５＜Ｘ＜１５０．０の範囲で０．０１≦Ｙ≦６．０；（２）１４５．０＜Ｘ≦１４７．５の範囲で０．０１≦Ｙ≦９．０；（３）１３２．０≦Ｘ≦１４５．０の範囲で０．０１≦Ｙ≦１２．０。
SOLID ELECTROLYTE CERAMICS AND SOLID-STATE BATTERY
CÉRAMIQUE ÉLECTROLYTIQUE SOLIDE, ET BATTERIE À L'ÉTAT SOLIDE
固体電解質セラミックスおよび固体電池
TAKARA YUSUKE (Autor:in) / TAKANO RYOHEI (Autor:in)
27.05.2022
Patent
Elektronische Ressource
Japanisch
| Europäisches Patentamt | 2024
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