A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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SOLID ELECTROLYTE CERAMIC AND SOLID-STATE BATTERY
The present invention provides a solid electrolyte ceramic which more sufficiently suppresses an increase in the electron conductivity due to operation of a solid-state battery, while having excellent ion conductivity, and which has a higher relative density. The present invention relates to a solid electrolyte ceramic which has a garnet crystal structure, while containing at least lithium (Li), lanthanum (La) and oxygen (O), and additionally containing one or more transition metal elements that are selected from the group consisting of cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn) and iron (Fe), wherein if X (mol%) is the content of Li and Y (mol%) is the total content of the one or more transition metal elements, one of the relational expressions (1) to (3) described below is satisfied. (1): 0.01 ≤ Y ≤ 4.00 within the range of 221 ≤ X < 227 (2): 0.01 ≤ Y ≤ 6.00 within the range of 227 ≤ X < 237 (3): 0.01 ≤ Y ≤ 8.00 within the range of 237 ≤ X ≤ 250
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, et possède une densité relative élevée. 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 choisie parmi Ｃｏ（cobalt）, Ｎｉ（nickel）, Ｍｎ（manganèse） et Ｆｅ（fer）, et qui possède une structure cristalline de type grenat. Lorsque la teneur en Li 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≦４,００ dans une plage telle que ２２１≦Ｘ＜２２７；（２）０,０１≦Ｙ≦６,００ dans une plage telle que ２２７≦Ｘ＜２３７； et（３） ０,０１≦Ｙ≦８,００ dans une plage telle que ２３７≦Ｘ≦２５０.
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し、かつ、より高い相対密度を有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Ｌｉ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に関する：（１）２２１≦Ｘ＜２２７の範囲で０．０１≦Ｙ≦４．００；（２）２２７≦Ｘ＜２３７の範囲で０．０１≦Ｙ≦６．００；（３）２３７≦Ｘ≦２５０の範囲で０．０１≦Ｙ≦８．００。
SOLID ELECTROLYTE CERAMIC AND SOLID-STATE BATTERY
The present invention provides a solid electrolyte ceramic which more sufficiently suppresses an increase in the electron conductivity due to operation of a solid-state battery, while having excellent ion conductivity, and which has a higher relative density. The present invention relates to a solid electrolyte ceramic which has a garnet crystal structure, while containing at least lithium (Li), lanthanum (La) and oxygen (O), and additionally containing one or more transition metal elements that are selected from the group consisting of cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn) and iron (Fe), wherein if X (mol%) is the content of Li and Y (mol%) is the total content of the one or more transition metal elements, one of the relational expressions (1) to (3) described below is satisfied. (1): 0.01 ≤ Y ≤ 4.00 within the range of 221 ≤ X < 227 (2): 0.01 ≤ Y ≤ 6.00 within the range of 227 ≤ X < 237 (3): 0.01 ≤ Y ≤ 8.00 within the range of 237 ≤ X ≤ 250
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, et possède une densité relative élevée. 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 choisie parmi Ｃｏ（cobalt）, Ｎｉ（nickel）, Ｍｎ（manganèse） et Ｆｅ（fer）, et qui possède une structure cristalline de type grenat. Lorsque la teneur en Li 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≦４,００ dans une plage telle que ２２１≦Ｘ＜２２７；（２）０,０１≦Ｙ≦６,００ dans une plage telle que ２２７≦Ｘ＜２３７； et（３） ０,０１≦Ｙ≦８,００ dans une plage telle que ２３７≦Ｘ≦２５０.
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し、かつ、より高い相対密度を有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Ｌｉ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に関する：（１）２２１≦Ｘ＜２２７の範囲で０．０１≦Ｙ≦４．００；（２）２２７≦Ｘ＜２３７の範囲で０．０１≦Ｙ≦６．００；（３）２３７≦Ｘ≦２５０の範囲で０．０１≦Ｙ≦８．００。
SOLID ELECTROLYTE CERAMIC 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 (author) / TAKANO RYOHEI (author)
2022-05-27
Patent
Electronic Resource
Japanese