硫化物系固体电解质的制造方法与流程

本发明涉及硫化物系固体电解质的制造方法。

背景技术：

1、锂离子二次电池广泛用于移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备。以往，在锂离子二次电池中一直使用液体的电解质。另一方面，从可以期待安全性的提高、高速充放电、壳体的小型化等方面出发，近年来，使用固体电解质作为锂离子二次电池的电解质的全固体型锂离子二次电池备受关注。

2、作为全固体型锂离子二次电池中使用的无机固体电解质，可举出硫化物系固体电解质。在无机固体电解质中，硫化物系固体电解质具有锂离子传导性优异的优点。

3、在该全固体型锂离子二次电池中，要求来自废固体电池的材料的再利用。例如，专利文献1中公开了能够抑制硫化氢的产生并从硫化物固体电池的正极有效地回收正极活性物质、并且还能够重复利用处理液的方法。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2016－58280号公报

技术实现思路

1、在专利文献1中，从正极回收正极活性物质，重复利用处理液，但没有着眼于固体电解质的再利用。

2、本发明的目的在于提供一种能够再利用废固体电池等中包含的硫化物系固体电解质、并且能够制造锂离子传导性优异的硫化物系固体电解质的硫化物系固体电解质的制造方法。

3、本发明人等进行了深入研究，结果发现，在以废固体电池等为原料的情况下，通过包括从使其中包含的硫化物系固体电解质溶解于有机溶剂而得的液体中得到硫化物系固体电解质的再生物的方法，能够有效地分离硫化物系固体电解质和其他物质。进而发现，通过将该再生物在规定的温度以上进行热处理，可以使得到的硫化物系固体电解质的锂离子传导性优异，从而完成了本发明。

4、即，本发明涉及以下1～9。

5、1.一种硫化物系固体电解质的制造方法，包括：从使含硫化物系固体电解质的混合物中的硫化物系固体电解质(a)溶解于有机溶剂而得的液体中得到硫化物系固体电解质的再生物(b)，

6、上述含硫化物系固体电解质的混合物包含上述硫化物系固体电解质(a)和不溶于上述有机溶剂的其他物质，

7、上述硫化物系固体电解质的制造方法包括：

8、使上述含硫化物系固体电解质的混合物浸渍于上述有机溶剂，使上述其他物质作为固体成分残留在上述有机溶剂中，并且使上述硫化物系固体电解质(a)溶解于上述有机溶剂，得到固液混合物；

9、将上述固液混合物进行固液分离，使硫化物系固体电解质从得到的液体中析出，蒸发有机溶剂，得到经干燥的硫化物系固体电解质的再生物(b)；以及

10、将上述再生物(b)在340℃以上进行热处理。

11、2.根据上述1所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，在上述热处理中，上述再生物(b)在600℃以上进行热处理。

12、3.根据上述1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，进一步包括：添加选自硫源、磷源、卤素源和锂源中的1种以上。

13、4.根据上述1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，在包含硫元素的气体气氛下进行上述热处理。

14、5.根据上述1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，上述有机溶剂包含选自甲醇、乙醇、异丙醇、二丙二醇、乙酸乙酯、氯仿、丙酮、二硫化碳、乙腈、二甲基甲酰胺、1，4二烷、n－甲基甲酰胺、四氢呋喃和乙二胺中的1种以上。

15、6.根据上述1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，上述含硫化物系固体电解质的混合物包含从全固体电池取出的物质。

16、7.根据上述1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，上述含硫化物系固体电解质的混合物包含对全固体电池进行粉碎处理而得的物质。

17、8.根据上述1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，包括在上述浸渍之前进行使用非质子系溶剂从上述含硫化物系固体电解质的混合物中提取有机成分的操作。

18、9.根据上述1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，在得到的硫化物系固体电解质中，氧含量为1质量％以上或碳含量为0.01质量％以上。

19、根据本发明的硫化物系固体电解质的制造方法，能够再利用废固体电池等中包含的硫化物系固体电解质，并且能够制造锂离子传导性优异的硫化物系固体电解质。

技术特征：

1.一种硫化物系固体电解质的制造方法，包括：从使含硫化物系固体电解质的混合物中的硫化物系固体电解质(a)溶解于有机溶剂而得的液体中得到硫化物系固体电解质的再生物(b)，

2.根据权利要求1所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，在所述热处理中，所述再生物(b)在600℃以上进行热处理。

3.根据权利要求1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，进一步包括：添加选自硫源、磷源、卤素源和锂源中的1种以上。

4.根据权利要求1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，在包含硫元素的气体气氛下进行所述热处理。

5.根据权利要求1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，所述有机溶剂包含选自甲醇、乙醇、异丙醇、二丙二醇、乙酸乙酯、氯仿、丙酮、二硫化碳、乙腈、二甲基甲酰胺、1，4二烷、n－甲基甲酰胺、四氢呋喃和乙二胺中的1种以上。

6.根据权利要求1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，所述含硫化物系固体电解质的混合物包含从全固体电池取出的物质。

7.根据权利要求1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，所述含硫化物系固体电解质的混合物包含对全固体电池进行粉碎处理而得的物质。

8.根据权利要求1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，包括在所述浸渍之前进行使用非质子系溶剂从所述含硫化物系固体电解质的混合物中提取有机成分的操作。

9.根据权利要求1或2所述的硫化物系固体电解质的制造方法，其中，在得到的硫化物系固体电解质中，氧含量为1质量％以上或碳含量为0.01质量％以上。

技术总结本发明涉及一种硫化物系固体电解质的制造方法，包括：从使含硫化物系固体电解质的混合物中的硫化物系固体电解质(A)溶解于有机溶剂而得的液体中得到硫化物系固体电解质的再生物(B)，上述混合物包含上述硫化物系固体电解质(A)和不溶于上述有机溶剂的其他物质，所述硫化物系固体电解质的制造方法包括：使上述混合物浸渍于上述有机溶剂，使上述其他物质作为固体成分残留在上述有机溶剂中，并且使上述硫化物系固体电解质(A)溶解，得到固液混合物；将上述固液混合物进行固液分离，使硫化物系固体电解质从得到的液体中析出，蒸发有机溶剂，得到经干燥的硫化物系固体电解质的再生物(B)；以及将上述再生物(B)在340℃以上进行热处理。技术研发人员：东诚二,藤井直树,关秀悦,安藤良太受保护的技术使用者：AGC株式会社技术研发日：技术公布日：2024/9/9