全固体二次電池用固体電解質としてのLi₂S-P₂S₅-MS₂ (M=Ge,Si)系ガラスセラミックスのイオン伝導度と析出結晶相

抄録

メカニカルミリング法により得られたLi₂S-P₂S₅系をベースとするガラスを、加熱結晶化することによりガラスセラミックスを作製した。Li₂S-P₂S₅-MS₂ (M=Ge,Si)系では、熱処理温度とともにガラスセラミックスの導電率は増大し、550℃の熱処理後では室温で10^-3 S•cm^-1を超える高い値を示した。この高い導電率は、Li₃PS₄-Li₄GeS₄系thio-LISICONに類似の高リチウムイオン伝導性結晶の析出によりもたらされたと考えられる。これらのガラスセラミックスを固体電解質に用いた全固体電池は、室温でリチウム二次電池として機能し、300サイクル後においても100 mAh•g^-1以上の充放電容量と100%の充放電効率を保持した。