JP2014234212A - Production method of sulfide compound storage container - Google Patents
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Abstract
【課題】水分と反応しやすい硫化物系化合物を保存する保存用容器を製造するにあたり、保存に際して硫化物系化合物が容器内に残存する水分と反応して純度が低減してしまうのを抑止することができる硫化物系化合物保存用容器の製造方法を提供する。【解決手段】流入口と流出口とを備えた保存用容器を所定の形態に形成し、かかる保存用容器の内部を純水で洗浄した後に、乾燥気体を流入口から容器内部に流入させつつ、流出口から流出させて、流出口から流出する乾燥気体が、露点−30℃以下になるまで保存用容器の内部を乾燥させる。【選択図】 なしIn manufacturing a storage container for storing a sulfide compound that easily reacts with moisture, it is possible to prevent the sulfide compound from reacting with moisture remaining in the container and reducing the purity during storage. Provided is a method for producing a sulfide compound storage container. A storage container having an inlet and an outlet is formed into a predetermined shape, and after the inside of the storage container is washed with pure water, a dry gas is introduced into the container from the inlet. The inside of the storage container is dried until the dry gas flowing out from the outflow port has a dew point of −30 ° C. or lower. [Selection figure] None
Description
本発明は、水分と反応しやすい硫化物系化合物を保存するための硫化物系化合物保存用容器の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a sulfide compound storage container for storing a sulfide compound that easily reacts with moisture.
近年、携帯電話末端、携帯電子機器、家庭用小型電力貯蔵装置、モーターを電力源とする自動二輪車、ハイブリット電気自動車等の主電源として利用されているリチウム電池の需要が増大している。現在、リチウム電池に用いられている固体電解質の多くは可燃性の有機物が含まれていることから、電池に異常が生じた際には発火する等の恐れがあり、電池の安全性の確保が望まれている。より安全性の高い電池システムを構築するため、固体電解質を用いた全固体型リチウム電池の開発が望まれている。 In recent years, there has been an increasing demand for lithium batteries that are used as main power sources for mobile phone terminals, portable electronic devices, small household power storage devices, motorcycles using a motor as a power source, hybrid electric vehicles, and the like. Currently, many of the solid electrolytes used in lithium batteries contain flammable organic substances, so there is a risk of fire when an abnormality occurs in the battery, ensuring the safety of the battery. It is desired. In order to construct a safer battery system, development of an all-solid-state lithium battery using a solid electrolyte is desired.
不燃性の固体電解質として、硫化物系固体電解質が検討されており、例えば、硫化リチウムと、硫化リン、硫化ケイ素、硫化ホウ素、硫化ゲルマニウム等の他の硫化物とを有機溶媒を加えた状態で反応させて、硫化物系固体電解質を製造することが知られている(例えば、特許文献1、2等参照)。 A sulfide-based solid electrolyte has been studied as a non-flammable solid electrolyte. For example, lithium sulfide and other sulfides such as phosphorus sulfide, silicon sulfide, boron sulfide, and germanium sulfide are added with an organic solvent. It is known to produce a sulfide-based solid electrolyte by reacting (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、硫化物系固体電解質を用いて全固体型リチウム電池を製造するに際しては、硫化物系固体電解質、その原料となる硫化リチウム等は、水分と反応しやすく、硫化水素が発生する危険性があり、その取扱いや保存には課題がある。 However, when manufacturing an all-solid-state lithium battery using a sulfide-based solid electrolyte, the sulfide-based solid electrolyte, lithium sulfide used as a raw material thereof, and the like easily react with moisture, and there is a risk of generating hydrogen sulfide. There is a problem in handling and storage.
また、水分と反応しやすいアルカリ金属化合物の保存に関し、例えば、特許文献3には、アルカリ金属分散体が分解することなく、安全に保存・輸送、さらには再分散することができるアルカリ金属分散体輸送容器が提案されている。そして、特許文献4には、水分と反応しやすいボラジン化合物の保存に関する記載がある。 Further, regarding the preservation of alkali metal compounds that easily react with moisture, for example, Patent Document 3 discloses an alkali metal dispersion that can be safely stored, transported, and redispersed without decomposition of the alkali metal dispersion. Transport containers have been proposed. And patent document 4 has the description regarding preservation | save of the borazine compound which reacts easily with a water | moisture content.
しかしながら、特許文献3では、容器の内部から完全に水分を除去し、不活性気体に完全に置換してから、アルカリ金属分散体を容器内に充填することで、容器に外気や他の薬品等が侵入することによるアルカリ金属分散体が劣化しないようにしているが、容器の内部から水分を除去するための具体的な作業については何も示されていない。また、特許文献4には、硫化物系化合物についての記載は一切ない。 However, in Patent Document 3, after completely removing moisture from the inside of the container and completely replacing it with an inert gas, the container is filled with an alkali metal dispersion, so that the container is filled with outside air, other chemicals, etc. The alkali metal dispersion is prevented from deteriorating due to the intrusion of water, but nothing is shown about a specific operation for removing moisture from the inside of the container. Patent Document 4 does not describe any sulfide-based compounds.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、水分と反応しやすい硫化物系化合物を保存する保存用容器を製造するにあたり、保存に際して硫化物系化合物が容器内に残存する水分と反応して純度が低減してしまうのを抑止することができる硫化物系化合物保存用容器の製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in producing a storage container for storing a sulfide compound that easily reacts with moisture, the sulfide compound remains in the container during storage. It aims at providing the manufacturing method of the container for a sulfide type compound which can suppress that the purity will reduce by reacting.
本発明に係る硫化物系化合物保存用容器の製造方法は、硫化物系化合物を保存するための保存用容器を製造するにあたり、流入口と流出口とを備えた前記保存用容器を所定の形態に形成する工程、前記保存用容器の内部を純水で洗浄する工程、乾燥気体を前記流入口から容器内部に流入させつつ、前記流出口から流出させて、前記流出口から流出する乾燥気体が、露点−30℃以下になるまで前記保存用容器の内部を乾燥させる工程、を含む方法としてある。 In the method for producing a sulfide-based compound storage container according to the present invention, in manufacturing a storage container for storing a sulfide-based compound, the storage container having an inlet and an outlet is in a predetermined form. A step of cleaning the inside of the storage container with pure water, a dry gas flowing out from the outlet while flowing into the container from the inlet, and a dry gas flowing out from the outlet is And a step of drying the inside of the storage container until the dew point is −30 ° C. or lower.
本発明に係る硫化物系化合物保存用容器の製造方法は、前記硫化物系化合物が、酸素を除く各元素が、下記式(1)で示す組成を有するのが好ましい。
LaMbPcSdXe…(1)
(式中、Lはアルカリ金属を示し、MはB,Al,Si,Ge,As,Se,Sn,Sb,Te,Pb及びBiから選択させる1以上の元素を示し、XはI,Cl,Br及びFから選択される1以上のハロゲン元素を示す。a〜eは、それぞれ下記式を満たす。0<a≦12、0≦b≦0.2、c=1、0<d≦9、0<e≦9)
In the method for producing a sulfide-based compound storage container according to the present invention, it is preferable that each element except oxygen has a composition represented by the following formula (1).
L a M b P c S d X e ... (1)
(In the formula, L represents an alkali metal, M represents one or more elements selected from B, Al, Si, Ge, As, Se, Sn, Sb, Te, Pb and Bi, and X represents I, Cl, 1 or more halogen elements selected from Br and F. a to e satisfy the following formulas: 0 <a ≦ 12, 0 ≦ b ≦ 0.2, c = 1, 0 <d ≦ 9, 0 <e ≦ 9)
また、本発明を応用して、保存用容器を硫化物系化合物の保存に適した状態に処理することもできる。かかる処理方法は、硫化物系化合物を保存するための保存用容器を硫化物系化合物の保存に適した状態に処理する方法であって、流入口と流出口とを備えた前記保存用容器を準備する工程、前記保存用容器の内部を純水で洗浄する工程、乾燥気体を前記流入口から容器内部に流入させつつ、前記流出口から流出させて、前記流出口から流出する乾燥気体が、露点−30℃以下になるまで前記保存用容器の内部を乾燥させる工程、を含む硫化物系化合物保存用容器の処理方法とすることができる。 Further, by applying the present invention, the storage container can be processed into a state suitable for storing the sulfide-based compound. Such a processing method is a method for processing a storage container for storing a sulfide-based compound into a state suitable for storage of a sulfide-based compound, wherein the storage container having an inlet and an outlet is provided. The step of preparing, the step of washing the inside of the storage container with pure water, the dry gas flowing out from the outlet while allowing the dry gas to flow into the container from the inlet, The method for treating a sulfide-based compound storage container includes a step of drying the inside of the storage container until the dew point is −30 ° C. or lower.
本発明によれば、容器内に水分が残存しないようにして保存用容器を製造することができるので、保存に際して硫化物系化合物が容器内に残存する水分と反応して純度が低減してしまわないようにすることができる。 According to the present invention, since a storage container can be produced in such a way that no moisture remains in the container, the sulfide compound reacts with the water remaining in the container during storage, and the purity is reduced. Can not be.
以下、本発明に係る硫化物系化合物保存用容器の製造方法について説明する。 Hereinafter, a method for producing a sulfide compound storage container according to the present invention will be described.
本発明によって製造される保存用容器に保存される硫化物系化合物は、特に限定されないが、例えば、酸素を除く各元素が、下記式(1)で示す組成を有するものが好ましい。含まれる全元素が、下記式(1)で示す組成を有する固体電解質ガラス又はガラスセラミックであるのがさらに好ましい。
LaMbPcSdXe…(1)
(式中、Lはアルカリ金属を示し、MはB,Al,Si,Ge,As,Se,Sn,Sb,Te,Pb及びBiから選択させる1以上の元素を示し、XはI,Cl,Br及びFから選択される1以上のハロゲン元素を示す。a〜eは、それぞれ下記式を満たす。0<a≦12、0≦b≦0.2、c=1、0<d≦9、0<e≦9)
The sulfide-based compound stored in the storage container manufactured according to the present invention is not particularly limited. For example, it is preferable that each element except oxygen has a composition represented by the following formula (1). It is more preferable that all the elements included are solid electrolyte glass or glass ceramic having a composition represented by the following formula (1).
L a M b P c S d X e ... (1)
(In the formula, L represents an alkali metal, M represents one or more elements selected from B, Al, Si, Ge, As, Se, Sn, Sb, Te, Pb and Bi, and X represents I, Cl, 1 or more halogen elements selected from Br and F. a to e satisfy the following formulas: 0 <a ≦ 12, 0 ≦ b ≦ 0.2, c = 1, 0 <d ≦ 9, 0 <e ≦ 9)
固体電解質ガラスは、例えば、下記の原料(A)、(B)及び(C)を用いて合成できる。
(A)アルカリ金属硫化物
(B)M’mSnで表される化合物
(C)M”wXyで表される化合物
(式中、M’はB,Al,Si,P、Ge,M”はLi,Na,B,Al,Si,P,S,Ge,As,Se,Sn,Sb,Te,Pb又はBiを示し、XはF,Cl,Br又はIを示す。wは1〜2の整数を示し、m,n,yは1〜10の整数を示す。)
The solid electrolyte glass can be synthesized using, for example, the following raw materials (A), (B), and (C).
(A) an alkali metal sulfide (B) M 'm S compounds represented by n (C) M "w X y compound represented by (wherein, M' is B, Al, Si, P, Ge, M ″ represents Li, Na, B, Al, Si, P, S, Ge, As, Se, Sn, Sb, Te, Pb, or Bi, X represents F, Cl, Br, or I. w represents 1. ) Represents an integer of ˜2, and m, n, and y represent integers of 1 to 10.)
原料(A)としては、Li2S(硫化リチウム)、Na2S(硫化ナトリウム)が挙げられる。なかでも硫化リチウムが好ましい。
硫化リチウムは、特に制限なく使用できるが、高純度のものが好ましい。硫化リチウムは、例えば、特開平7−330312号、特開平9−283156号、特開2010−163356、特願2009−238952に記載の方法により製造することができる。
Examples of the raw material (A) include Li 2 S (lithium sulfide) and Na 2 S (sodium sulfide). Of these, lithium sulfide is preferable.
Lithium sulfide can be used without particular limitation, but high purity is preferred. Lithium sulfide can be produced, for example, by the methods described in JP-A-7-330312, JP-A-9-283156, JP-A 2010-163356, and Japanese Patent Application No. 2009-233892.
具体的に、炭化水素系有機溶媒中で水酸化リチウムと硫化水素とを70℃〜300℃で反応させて、水硫化リチウムを生成し、次いでこの反応液を脱硫化水素化することにより硫化リチウムを合成できる(特開2010−163356)。
また、水溶媒中で水酸化リチウムと硫化水素とを10℃〜100℃で反応させて、水硫化リチウムを生成し、次いでこの反応液を脱硫化水素化することにより硫化リチウムを合成できる(特願2009−238952)。
Specifically, lithium hydroxide and hydrogen sulfide are reacted at 70 ° C. to 300 ° C. in a hydrocarbon-based organic solvent to produce lithium hydrosulfide, and then the reaction solution is dehydrosulfurized to form lithium sulfide. Can be synthesized (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-163356).
In addition, lithium hydroxide and hydrogen sulfide are reacted at 10 ° C. to 100 ° C. in an aqueous solvent to produce lithium hydrosulfide, and then the reaction liquid is dehydrosulfurized to synthesize lithium sulfide (special feature). Application 2009-238952).
硫化リチウムは、硫黄酸化物のリチウム塩の総含有量が0.15質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1質量%以下であり、かつN−メチルアミノ酪酸リチウムの含有量が0.15質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1質量%以下である。硫黄酸化物のリチウム塩の総含有量が0.15質量%以下であると、溶融急冷法やメカニカルミリング法で得られる固体電解質は、ガラス状電解質(完全非晶質)となる。一方、硫黄酸化物のリチウム塩の総含有量が0.15質量%を越えると、得られる電解質は、最初から結晶化物となるおそれがある。 The lithium sulfide preferably has a total lithium oxide lithium salt content of 0.15% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, and a lithium N-methylaminobutyrate content. The content is preferably 0.15% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less. When the total content of the lithium salt of sulfur oxide is 0.15% by mass or less, the solid electrolyte obtained by the melt quenching method or the mechanical milling method becomes a glassy electrolyte (fully amorphous). On the other hand, when the total content of the lithium salt of sulfur oxide exceeds 0.15% by mass, the obtained electrolyte may become a crystallized product from the beginning.
また、N−メチルアミノ酪酸リチウムの含有量が0.15質量%以下であると、N−メチルアミノ酪酸リチウムの劣化物がリチウムイオン電池のサイクル性能を低下させることがない。このように不純物が低減された硫化リチウムを用いると、高イオン伝導性電解質が得られる。 In addition, when the content of lithium N-methylaminobutyrate is 0.15% by mass or less, a deteriorated product of lithium N-methylaminobutyrate does not deteriorate the cycle performance of the lithium ion battery. When lithium sulfide with reduced impurities is used, a high ion conductive electrolyte can be obtained.
上述した特開平7−330312号及び特開平9−283156号に基づいて硫化リチウムを製造した場合、硫化リチウムが硫黄酸化物のリチウム塩等を含むため、精製することが好ましい。
一方、特開2010−163356に記載の硫化リチウムの製法で製造した硫化リチウムは、硫黄酸化物のリチウム塩等の含有量が非常に少ないため、精製せずに用いてもよい。
好ましい精製法としては、例えば、国際公開WO2005/40039号に記載された精製法等が挙げられる。具体的には、上記のようにして得られた硫化リチウムを、有機溶媒を用い、100℃以上の温度で洗浄する。
When lithium sulfide is produced based on the above-mentioned JP-A-7-330312 and JP-A-9-283156, it is preferable to purify the lithium sulfide because it contains a lithium salt of a sulfur oxide.
On the other hand, lithium sulfide produced by the method for producing lithium sulfide described in JP-A-2010-163356 may be used without purification because it contains a very small amount of sulfur oxide lithium salt or the like.
As a preferable purification method, for example, a purification method described in International Publication No. WO2005 / 40039 and the like can be mentioned. Specifically, the lithium sulfide obtained as described above is washed at a temperature of 100 ° C. or higher using an organic solvent.
原料(B)としては、P2S3(三硫化二リン)、P2S5(五硫化二リン)、SiS2(硫化珪素)、Al2S3(硫化アルミニウム)、GeS2(硫化ゲルマニウム)、B2S3(三硫化二砒素)等を用いることができる。好ましくはP2S5である。P2S5は、工業的に製造され、販売されているものであれば、特に限定なく使用することができる。
尚、原料(B)は2種以上混合して使用してもよい。
As raw materials (B), P 2 S 3 (phosphorus trisulfide), P 2 S 5 (phosphorus pentasulfide), SiS 2 (silicon sulfide), Al 2 S 3 (aluminum sulfide), GeS 2 (germanium sulfide) ), B 2 S 3 (diarsenic trisulfide), or the like can be used. P 2 S 5 is preferable. P 2 S 5 can be used without particular limitation as long as it is industrially manufactured and sold.
In addition, you may use a raw material (B) in mixture of 2 or more types.
ハロゲン元素を含む化合物(C)としては、LiF,LiCl,LiBr,LiI,BCl3,BBr3,BI3,AlF3,AlBr3,AlI3,AlCl3,SiF4,SiCl4,SiCl3,Si2Cl6,SiBr4,SiBrCl3,SiBr2Cl2,SiI4,PF3,PF5,PCl3,PCl5,PBr3,PI3,P2Cl4,P2I4,SF2,SF4,SF6,S2F10,SCl2,S2Cl2,S2Br2,GeF4,GeCl4,GeBr4,GeI4,GeF2,GeCl2,GeBr2,GeI2,AsF3,AsCl3,AsBr3,AsI3,AsF5,SeF4,SeF6,SeCl2,SeCl4,Se2Br2,SeBr4,SnF4,SnCl4,SnBr4,SnI4,SnF2,SnCl2,SnBr2,SnI2,SbF3,SbCl3,SbBr3,SbI3,SbF5,SbCl5,PbF4,PbCl4,PbF2,PbCl2,PbBr2,PbI2,BiF3,BiCl3,BiBr3,BiI3,TeF4,Te2F10,TeF6,TeCl2,TeCl4,TeBr2,TeBr4,TeI4、NaI,NaF,NaCl,NaBr等が挙げられる。好ましくはM”がリチウム又はリンである化合物である。具体的に、好ましくLiCl,LiBr,LiI,PCl5、PCl3、PBr5及びPBr3であり、より好ましくはLiCl,LiBr,LiI及びPBr3である。 As the compound containing a halogen element (C), LiF, LiCl, LiBr, LiI, BCl 3, BBr 3, BI 3, AlF 3, AlBr 3, AlI 3, AlCl 3, SiF 4, SiCl 4, SiCl 3, Si 2 Cl 6, SiBr 4, SiBrCl 3, SiBr 2 Cl 2, SiI 4, PF 3, PF 5, PCl 3, PCl 5, PBr 3, PI 3, P 2 Cl 4, P 2 I 4, SF 2, SF 4 , SF 6 , S 2 F 10 , SCl 2 , S 2 Cl 2 , S 2 Br 2 , GeF 4 , GeCl 4 , GeBr 4 , GeI 4 , GeF 2 , GeCl 2 , GeBr 2 , GeI 2 , AsF 3 , AsCl 3, AsBr 3, AsI 3 , AsF 5, SeF 4, SeF 6, SeCl 2, SeCl 4, Se 2 B 2, SeBr 4, SnF 4, SnCl 4, SnBr 4, SnI 4, SnF 2, SnCl 2, SnBr 2, SnI 2, SbF 3, SbCl 3, SbBr 3, SbI 3, SbF 5, SbCl 5, PbF 4, PbCl 4, PbF 2, PbCl 2 , PbBr 2, PbI 2, BiF 3, BiCl 3, BiBr 3, BiI 3, TeF 4, Te 2 F 10, TeF 6, TeCl 2, TeCl 4, TeBr 2, TeBr 4, TeI 4 , NaI, NaF, NaCl, NaBr and the like can be mentioned. Preferred is a compound in which M ″ is lithium or phosphorus. Specifically, LiCl, LiBr, LiI, PCl 5 , PCl 3 , PBr 5 and PBr 3 are preferred, and LiCl, LiBr, LiI and PBr 3 are more preferred. It is.
上記原料(A)〜(C)の他に、原料(D)としてガラス転移温度を低減する化合物(ガラス化促進剤)を添加してもよい。ガラス化促進剤の例としては、Li3PO4、Li4SiO4、Li4GeO4、Li3BO3、Li3AlO3、Li3CaO3、Li3InO3、Na3PO4、Na4SiO4、Na4GeO4、Na3BO3、Na3AlO3、Na3CaO3、Na3InO3等の無機化合物が挙げられる。 In addition to the raw materials (A) to (C), a compound (vitrification accelerator) for reducing the glass transition temperature may be added as the raw material (D). Examples of vitrification promoters include Li 3 PO 4 , Li 4 SiO 4 , Li 4 GeO 4 , Li 3 BO 3 , Li 3 AlO 3 , Li 3 CaO 3 , Li 3 InO 3 , Na 3 PO 4 , Na Examples include inorganic compounds such as 4 SiO 4 , Na 4 GeO 4 , Na 3 BO 3 , Na 3 AlO 3 , Na 3 CaO 3 , and Na 3 InO 3 .
また、上記原料(A)〜(D)のほか、単体リン(P)、単体の硫黄(S)、シリコン(Si)、LiBO2(メタホウ酸リチウム)、LiAlO3(リチウムアルミネート)、Na2S(硫化ナトリウム)、NaBO2(メタホウ酸ナトリウム)、NaAlO3(アルミン酸ナトリウム)、POCl3,POBr3等も用いることができる。 In addition to the raw materials (A) to (D), simple phosphorus (P), simple sulfur (S), silicon (Si), LiBO 2 (lithium metaborate), LiAlO 3 (lithium aluminate), Na 2 S (sodium sulfide), NaBO 2 (sodium metaborate), NaAlO 3 (sodium aluminate), POCl 3 , POBr 3 and the like can also be used.
尚、固体電解質ガラスは、ガラス化促進剤、酸素を含むハロゲン化合物、亜硫酸リチウム等で酸素が入る場合には、例えば、酸素を含む各元素の下記式(1’)で示す組成を有する。
LaMbPcSdXeOf…(1’)
(式中、Lはアルカリ金属を示し、MはB,Al,Si,Ge,As,Se,Sn,Sb,Te,Pb及びBiから選択させる1以上の元素を示し、XはI,Cl,Br及びFから選択される1以上のハロゲン元素を示す。
a〜eは、それぞれ下記式を満たす。
0<a≦12、0≦b≦0.2、c=1、0<d≦9、0<e≦9、0<f≦9)
The solid electrolyte glass has a composition represented by the following formula (1 ′) of each element containing oxygen, for example, when oxygen enters with a vitrification accelerator, a halogen compound containing oxygen, lithium sulfite, or the like.
L a M b P c S d X e O f ... (1 ')
(In the formula, L represents an alkali metal, M represents one or more elements selected from B, Al, Si, Ge, As, Se, Sn, Sb, Te, Pb and Bi, and X represents I, Cl, One or more halogen elements selected from Br and F are shown.
a to e each satisfy the following formula.
0 <a ≦ 12, 0 ≦ b ≦ 0.2, c = 1, 0 <d ≦ 9, 0 <e ≦ 9, 0 <f ≦ 9)
固体電解質ガラスは上述した式(1)に示す組成を有する硫化物系ガラスであるが、組成は上記原料(A)〜(D)の配合比を調整することにより制御できる。
成分(A)、(B)及び(C)の配合比は、成分(C)のM''がリンであるかリン以外であるかで場合分けされる。
成分(C)のM''がリン以外の場合、例えば成分(A):(B)のモル比は65:35〜85:15であり、好ましくは(A):(B)=67:33〜83:17(モル比)であり、さらに好ましくは(A):(B)=68:32〜80:20(モル比)であり、最も好ましくは(A):(B)=75:25〜79:21(モル比)である。
また、この時、成分(A)及び(B)のモル量の合計に対する(C)のモル量の比は、好ましくは50:50〜99:1であり、より好ましくは[(A)+(B)]:(C)=55:45〜97:3(モル比)であり、さらに好ましくは[(A)+(B)]:(C)=60:40〜96:4(モル比)であり、特に好ましくは[(A)+(B)]:(C)=70:30〜96:4(モル比)である。
The solid electrolyte glass is a sulfide-based glass having the composition represented by the above-described formula (1), but the composition can be controlled by adjusting the mixing ratio of the raw materials (A) to (D).
The mixing ratio of the components (A), (B), and (C) depends on whether M ″ of the component (C) is phosphorus or other than phosphorus.
When M ″ of component (C) is other than phosphorus, for example, the molar ratio of component (A) :( B) is 65:35 to 85:15, preferably (A) :( B) = 67: 33 83:17 (molar ratio), more preferably (A) :( B) = 68: 32-80: 20 (molar ratio), most preferably (A) :( B) = 75: 25 -79: 21 (molar ratio).
At this time, the ratio of the molar amount of (C) to the total molar amount of components (A) and (B) is preferably 50:50 to 99: 1, more preferably [(A) + ( B)] :( C) = 55: 45 to 97: 3 (molar ratio), more preferably [(A) + (B)] :( C) = 60: 40 to 96: 4 (molar ratio). Especially preferably, [(A) + (B)] :( C) = 70: 30 to 96: 4 (molar ratio).
成分(C)のM''がリンである場合、例えば成分(A):(B)のモル比は60:40〜90:10であり、好ましくは(A):(B)=70:30〜90:10(モル比)であり、より好ましくは(A):(B)=72:28〜88:12(モル比)であり、さらに好ましくは(A):(B)=74:26〜86:14(モル比)であり、特に好ましくは(A):(B)=75:25〜85:15(モル比)であり、最も好ましくは、成分(A)が硫化リチウムであり、成分(B)五硫化二リンであって、(A):(B)=77:23〜83:17(モル比)である。
また、この時、成分(A)及び(B)のモル量の合計に対する(C)のモル量の比は、好ましくは50:50〜99:1であり、より好ましくは[(A)+(B)]:(C)=80:20〜98:2(モル比)であり、さらに好ましくは[(A)+(B)]:(C)=85:15〜98:2(モル比)であり、特に好ましくは[(A)+(B)]:(C)=90:10〜98:2である。
When M ″ of component (C) is phosphorus, for example, the molar ratio of component (A) :( B) is 60:40 to 90:10, preferably (A) :( B) = 70: 30 To 90:10 (molar ratio), more preferably (A) :( B) = 72: 28 to 88:12 (molar ratio), and still more preferably (A) :( B) = 74: 26. To 86:14 (molar ratio), particularly preferably (A) :( B) = 75: 25 to 85:15 (molar ratio), most preferably component (A) is lithium sulfide, Component (B) diphosphorus pentasulfide, (A) :( B) = 77: 23 to 83:17 (molar ratio).
At this time, the ratio of the molar amount of (C) to the total molar amount of components (A) and (B) is preferably 50:50 to 99: 1, more preferably [(A) + ( B)] :( C) = 80: 20 to 98: 2 (molar ratio), more preferably [(A) + (B)] :( C) = 85: 15 to 98: 2 (molar ratio). Particularly preferably, [(A) + (B)] :( C) = 90: 10 to 98: 2.
原料(D)(ガラス化促進剤)の配合量は、原料(A)、(B)及び(C)の合計に対し、1〜10モル%であることが好ましく、特に、1〜5モル%であることが好ましい。
尚、本発明の固体電解質ガラスは、上記原料(A)〜(C)、及び任意に原料(D)から実質的になっていてもよく、また、これらの成分のみからなっていてもよい。「実質的になる」とは、上記組成物が、主に上記原料(A)〜(C)、及び任意に原料(D)からなること、例えば、上記原料(A)〜(D)が原料全体に対し、95重量%以上、又は98重量%以上であることを意味する。
The blending amount of the raw material (D) (vitrification accelerator) is preferably 1 to 10 mol%, particularly 1 to 5 mol%, based on the total of the raw materials (A), (B) and (C). It is preferable that
In addition, the solid electrolyte glass of this invention may consist of the said raw material (A)-(C) and the raw material (D) arbitrarily, and may consist only of these components. “Substantially” means that the composition is mainly composed of the raw materials (A) to (C) and optionally the raw material (D). For example, the raw materials (A) to (D) are the raw materials. It means 95% by weight or more or 98% by weight or more based on the whole.
固体電解質ガラスセラミックは、上述した固体電解質ガラスを通常ガラス転移温度以上の温度で熱処理することにより得られる。
加熱時間は、0.005分以上、10時間以下が好ましい。さらに好ましくは、0.005分以上、5時間以下であり、特に好ましくは、0.01分以上、3時間以下である。昇温方法については特に指定がない。所定温度までゆっくり昇温してもよいし、急速に加熱してもよい。加熱は、露点−40℃以下の環境下で行うことが好ましく、より好ましくは露点−60℃以下の環境下で行うことが好ましい。加熱時の気圧は、常圧であってもよく、減圧下であってもよい。雰囲気は、空気中であってもよく、不活性雰囲気下であってもよい。
The solid electrolyte glass ceramic is obtained by heat-treating the above-described solid electrolyte glass at a temperature not lower than the normal glass transition temperature.
The heating time is preferably 0.005 minutes or more and 10 hours or less. More preferably, it is 0.005 minutes or more and 5 hours or less, and particularly preferably 0.01 minutes or more and 3 hours or less. There is no specific specification for the temperature raising method. The temperature may be raised slowly to a predetermined temperature or heated rapidly. Heating is preferably performed in an environment with a dew point of −40 ° C. or lower, more preferably in an environment with a dew point of −60 ° C. or lower. The atmospheric pressure during heating may be a normal pressure or a reduced pressure. The atmosphere may be in the air or an inert atmosphere.
このようにして得られた固体電解質ガラスセラミックは、イオン伝導度が高く、例えば、1×10−3S/cm以上、より好ましくは、1.5×10−3S/cm以上とすることができる。背景技術で述べた全固体型リチウム電池は、このような高いイオン伝導度を示す固体電解質ガラスセラミックを用いて製造することによって、高出力を実現できる。 The solid electrolyte glass ceramic thus obtained has high ionic conductivity, for example, 1 × 10 −3 S / cm or more, more preferably 1.5 × 10 −3 S / cm or more. it can. The all-solid-state lithium battery described in the background art can achieve a high output by being manufactured using such a solid electrolyte glass ceramic exhibiting high ionic conductivity.
本発明において、上述した硫化物系化合物を保存する保存用容器を製造するにあたっては、先ず、流入口と流出口とを備えた容器を所定の形態に形成する。
かかる保存用容器の具体的な形態、例えば、大きさや形状等は、硫化物系化合物を保存した状態で倉庫内に保管したり、出荷に際して搬送したりするときに支障がなければ、特に限定されない。実験室規模で合成された少量の硫化物系化合物を保存する場合には、例えば、10L程度の比較的小容量とすることができる。工業的規模で合成された大量の硫化物系化合物を保存する場合には、例えば、200L程度の比較的大容量とすることができる。また、その形状も、例えば、試薬びん、ドラム缶等と同様の形状として、保管場所、搬送手段等を考慮して適宜設計することができる。
尚、保存用容器が備える流入口と流出口のそれぞれには、密閉可能なバルブを取り付けておく。
In the present invention, when manufacturing a storage container for storing the above-described sulfide-based compound, first, a container having an inlet and an outlet is formed in a predetermined form.
The specific form of the storage container, such as the size and shape, is not particularly limited as long as it does not hinder the storage of the sulfide-based compound in a warehouse or transportation during shipment. . When storing a small amount of a sulfide-based compound synthesized on a laboratory scale, for example, a relatively small volume of about 10 L can be obtained. When storing a large amount of sulfide-based compounds synthesized on an industrial scale, for example, a relatively large capacity of about 200 L can be achieved. Also, the shape thereof can be appropriately designed in consideration of the storage location, the transport means, etc., for example, as the same shape as a reagent bottle, a drum can, and the like.
A sealable valve is attached to each of the inlet and outlet provided in the storage container.
また、保存用容器は、硫化物系化合物を保存するに際して、そのときの雰囲気が容器内に侵入してしまうのを防ぐために、好ましくは0.1MPa以上、より好ましくは0.2MPa以上、さらに好ましくは0.3MPa以上の耐圧圧力を有するように形成する。保存用容器の耐圧圧力が0.1MPa未満であると、硫化物系化合物の保存時の雰囲気が容器内部に侵入し、雰囲気中に含まれる水分との接触により硫化物系化合物が分解又は反応するおそれがある。 Further, the storage container is preferably 0.1 MPa or more, more preferably 0.2 MPa or more, and still more preferably, in order to prevent the atmosphere at that time from entering the container when storing the sulfide-based compound. Is formed to have a pressure resistance of 0.3 MPa or more. When the pressure resistance of the storage container is less than 0.1 MPa, the atmosphere during storage of the sulfide compound enters the container, and the sulfide compound decomposes or reacts by contact with moisture contained in the atmosphere. There is a fear.
雰囲気の侵入を防ぐことだけを考えれば、保存用容器の耐圧圧力に上限はないが、耐圧圧力を必要以上に高くすると、容器が重くなって扱いに不便となり、製造コストも高くなってしまう等の問題が生じてしまう。このような問題とのバランスを考慮すると、保存用容器の耐圧圧力は、好ましくは2.0MPa以下であり、より好ましくは0.5MPa以下である。 There is no upper limit to the pressure resistance of the storage container considering only the prevention of the intrusion of the atmosphere, but if the pressure resistance is increased more than necessary, the container becomes heavy and inconvenient to handle, and the manufacturing cost will increase. Problem arises. Considering the balance with such a problem, the pressure resistance of the storage container is preferably 2.0 MPa or less, more preferably 0.5 MPa or less.
尚、本発明において、「耐圧圧力」は、一定の圧力下にある雰囲気中に密閉された保存用容器を据えて雰囲気の圧力を高めていったときに、当該容器の内部への雰囲気の侵入に耐えられる圧力をいうものとする。本発明では、23℃の温度環境下で、リークバルブを取り付けた当該容器の内部に乾燥気体を充填していき、リークバルブから当該容器の内部に充填された乾燥気体がリークしはじめたときの充填圧力を測定し、測定された値から雰囲気圧力を差し引くことによって「耐圧圧力」求めるものとする。 In the present invention, “pressure-resistant pressure” refers to the intrusion of the atmosphere into the inside of the container when the pressure of the atmosphere is increased by placing a sealed storage container in an atmosphere under a certain pressure. The pressure that can withstand. In the present invention, in a temperature environment of 23 ° C., the inside of the container with the leak valve is filled with dry gas, and when the dry gas filled in the container starts to leak from the leak valve. The “pressure resistance” is obtained by measuring the filling pressure and subtracting the atmospheric pressure from the measured value.
このような保存用容器は、例えば、ステンレス、ハステロイなどの金属材料、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのプラスチック材料等を用いて製造することができる。保存用容器の材料は、所望の耐圧圧力が得られるものであれば、これらに限定されないが、耐圧圧力を向上させる上で優位であることから、ステンレスを用いるのが好ましい。 Such a storage container can be manufactured using, for example, a metal material such as stainless steel or hastelloy, or a plastic material such as polytetrafluoroethylene (PTFE). The material for the storage container is not limited to these as long as a desired pressure-resistant pressure can be obtained, but stainless steel is preferably used because it is superior in improving the pressure-resistant pressure.
また、保存用容器の耐蝕性の向上を図るために、容器内面を樹脂でコーティングすることもできる。コーティング用の樹脂は、特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリプロピレン等が例示でき、耐蝕性の向上に優位であることから、PTFEを用いるのが好ましい。容器の内面を樹脂でコーティングする場合、コーティング厚さは、好ましくは10〜3000μmであり、より好ましくは500〜1000μmである。 In order to improve the corrosion resistance of the storage container, the inner surface of the container can be coated with a resin. Although the resin for coating is not particularly limited, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), polypropylene and the like can be exemplified, and PTFE is preferably used because it is superior in improving corrosion resistance. When the inner surface of the container is coated with a resin, the coating thickness is preferably 10 to 3000 μm, more preferably 500 to 1000 μm.
本発明では、以上のようにして保存用容器を所定の形態に形成してから、当該容器の内部を純水で洗浄する洗浄工程を行う。
尚、本発明において、「純水」とは、25℃の温度環境下での電気伝導率が1mS/m以下の水をいうものとする。このような「純水」は、市販の純水製造装置を使って用意することができるが、25℃での電気伝導率が、0.5mS/m以下であるのが好ましく、より好ましくは0.1mS/m以下、さらに好ましくは0.05mS/m以下である。また、不純物として含まれるシリカの量が、好ましくは50μg/L以下、より好ましくは5μg/L以下、さらに好ましくは0.5μg/L以下である。
In the present invention, after the storage container is formed in a predetermined form as described above, a cleaning process is performed in which the inside of the container is cleaned with pure water.
In the present invention, “pure water” refers to water having an electrical conductivity of 1 mS / m or less in a temperature environment of 25 ° C. Such “pure water” can be prepared by using a commercially available pure water production apparatus. The electrical conductivity at 25 ° C. is preferably 0.5 mS / m or less, more preferably 0. .1 mS / m or less, more preferably 0.05 mS / m or less. The amount of silica contained as an impurity is preferably 50 μg / L or less, more preferably 5 μg / L or less, and still more preferably 0.5 μg / L or less.
また、保存用容器を純水で洗浄するに先立って、容器内に付着した有機物を取り除いておくために、容器内をイソプロピルアルコール、ヘキサン、トルエンなどの有機溶剤で1〜3回洗浄しておくのが好ましい。 Prior to washing the storage container with pure water, the inside of the container is washed 1 to 3 times with an organic solvent such as isopropyl alcohol, hexane, or toluene in order to remove organic substances adhering to the container. Is preferred.
次いで、本発明では、容器内を純水で洗浄した後、保存用容器が備える流入口と流出口に取り付けられたバルブを開放して、乾燥気体を流入口から容器内部に流入させつつ、流出口から流出させて、容器内部を乾燥させる乾燥工程を行う。
このときの雰囲気の環境については、特に限定されないが、雰囲気の温度は10〜30℃であるのが好ましく、20〜25℃であるのがより好ましい。また、雰囲気のクリーン度は、1000以下であるのが好ましく、より好ましくは100以下、さらに好ましくは10以下、特に好ましくは1以下である。
尚、クリーン度は、1立方フィート中に存在する0.5μm以上の大きさの微粒子の数をいい、市販のパーティクルカウンターを用いて測定することができる。
Next, in the present invention, after cleaning the inside of the container with pure water, the valves attached to the inlet and the outlet provided in the storage container are opened, and the dry gas is allowed to flow into the container from the inlet. A drying process is performed in which the inside of the container is dried out of the outlet.
The environment of the atmosphere at this time is not particularly limited, but the temperature of the atmosphere is preferably 10 to 30 ° C, and more preferably 20 to 25 ° C. The cleanness of the atmosphere is preferably 1000 or less, more preferably 100 or less, still more preferably 10 or less, and particularly preferably 1 or less.
The cleanness refers to the number of fine particles having a size of 0.5 μm or more existing in one cubic foot, and can be measured using a commercially available particle counter.
保存用容器の内部を乾燥させるのに用いる乾燥気体は、特に制限されない。空気を用いてもよいが、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いるのが好ましく、工業的に入手しやすい窒素を用いるのが特に好ましい。 The drying gas used for drying the inside of the storage container is not particularly limited. Although air may be used, it is preferable to use an inert gas such as nitrogen, argon or helium, and it is particularly preferable to use nitrogen that is industrially available.
乾燥気体を流入口から容器内部に流入させるにあたり、流入させる乾燥気体は、シリカゲルなどの乾燥剤を通して乾燥させておくのが好ましい。そして、市販の露点計を用いて測定した露点が好ましくは−50℃以下、より好ましくは−70℃以下の乾燥気体を容器内部に流入させる。流入させる乾燥気体中の酸素の含有量は、好ましくは1ppm以下であり、フィルターを通して粒子状の不純物を取り除いてから容器内部に流入させるのが好ましい。
また、乾燥気体を容器内部に流入させる流量は、好ましくは0.001〜10m3/h、より好ましくは0.01〜5m3/h、特に好ましくは0.1〜1m3/hである。
When the dry gas flows into the container from the inlet, it is preferable that the dry gas to be introduced is dried through a desiccant such as silica gel. A dry gas having a dew point measured using a commercially available dew point meter is preferably −50 ° C. or lower, more preferably −70 ° C. or lower, is allowed to flow into the container. The oxygen content in the dry gas to be introduced is preferably 1 ppm or less, and it is preferable to remove the particulate impurities through the filter and then flow into the container.
The flow rate for flowing drying gas inside the container is preferably 0.001~10m 3 / h, more preferably 0.01~5m 3 / h, particularly preferably 0.1 to 1 m 3 / h.
一方、流出口から流出する乾燥気体は、保存用容器内の水分を取り込んでいるため、流入口から流入させた乾燥気体よりも露点が高い。
本発明では、流入口から流出する乾燥気体の露点を市販の露点計で測定し、当該乾燥気体が露点−30℃以下、好ましくは−40℃以下、より好ましくは−50℃以下になるまで保存用容器の内部を乾燥させる。保存用容器の乾燥に要する時間は、工程を短縮する上で、好ましくは0.05〜1時間、より好ましくは0.1〜0.5時間であり、加熱乾燥、減圧乾燥等の任意の方法を組み合わせて乾燥時間を短縮することもできる。
On the other hand, the dry gas flowing out from the outlet has a dew point higher than that of the dry gas introduced from the inlet because the moisture in the storage container is taken in.
In the present invention, the dew point of the dry gas flowing out from the inlet is measured with a commercially available dew point meter, and the dry gas is stored until the dew point is −30 ° C. or lower, preferably −40 ° C. or lower, more preferably −50 ° C. or lower. Dry the inside of the container. The time required for drying the storage container is preferably 0.05 to 1 hour, more preferably 0.1 to 0.5 hour in order to shorten the process, and any method such as heat drying or drying under reduced pressure. The drying time can also be shortened by combining the above.
流出口から流出する乾燥気体の露点が上記の値以下になるまで乾燥すると、容器内に吸着された水分が除去され、かかる水分による硫化物系化合物の分解又は反応を抑制することが可能となる。これにより、硫化物系化合物を長期にわたって保存した場合でも、容器内の硫化物系化合物の純度を維持することができる。 When drying until the dew point of the dry gas flowing out from the outlet is equal to or less than the above value, the moisture adsorbed in the container is removed, and it becomes possible to suppress the decomposition or reaction of the sulfide-based compound due to the moisture. . Thereby, even when the sulfide compound is stored for a long period of time, the purity of the sulfide compound in the container can be maintained.
このように、本発明にあっては、
(1)流入口と流出口とを備えた保存用容器を所定の形態に形成する工程、
(2)保存用容器の内部を純水で洗浄する工程、
(3)乾燥気体を流入口から容器内部に流入させつつ、流出口から流出させて、流出口から流出する乾燥気体が、露点−30℃以下になるまで保存用容器の内部を乾燥させる工程、
を経て硫化物系化合物保存用容器を製造する。このようにして製造された硫化物系化合物保存用容器には、硫化物系化合物を単独で保存してもよいが、適当な溶媒等に溶解又は分散させた状態で保存してもよい。
Thus, in the present invention,
(1) forming a storage container having an inlet and an outlet in a predetermined form;
(2) a step of washing the inside of the storage container with pure water;
(3) A process of drying the inside of the storage container until the dry gas flowing out from the outlet is dew point -30 ° C. or lower while allowing the dry gas to flow into the container from the inlet,
To produce a sulfide compound storage container. The sulfide-based compound storage container thus manufactured may store the sulfide-based compound alone, or may be stored in a state dissolved or dispersed in an appropriate solvent or the like.
以上のような本発明によれば、容器内に水分が残存しないようにして硫化物系化合物保存用容器を製造することができる。このため、容器内に残存する水分との反応を有効に回避して、容器内に保存された硫化物系化合物の純度を維持することができる。すなわち、合成された硫化物系化合物を容器内に充填密封してから、容器内から取り出して使用するまでの間に、容器内に保存された硫化物系化合物の分解又は反応が抑制され、硫化物系化合物の純度低下を極めて良好に抑制することができる。例えば、30日間保存した場合のイオン伝導度の低下が一桁以内、より具体的には、1×10−3S/cmのものは、1×10−4S/cm以上を維持でき、1×10−4S/cmのものは、1×10−5S/cm以上を維持できる。 According to the present invention as described above, a sulfide compound storage container can be produced in such a manner that no moisture remains in the container. For this reason, reaction with the water | moisture content which remains in a container can be avoided effectively, and the purity of the sulfide type compound preserve | saved in the container can be maintained. That is, the decomposition or reaction of the sulfide-based compound stored in the container is suppressed during the period from when the synthesized sulfide-based compound is filled and sealed in the container to when it is taken out from the container and used. A decrease in the purity of the physical compound can be suppressed very well. For example, the decrease in ionic conductivity when stored for 30 days is within an order of magnitude, more specifically, 1 × 10 −3 S / cm can maintain 1 × 10 −4 S / cm or more, The thing of * 10 < -4 > S / cm can maintain 1 * 10 < -5 > S / cm or more.
背景技術で述べたような全固体型リチウム電池を製造するに際し、固体電解質、電極合材等の製品の品質を向上させるにあたっては、材料としての硫化物系化合物の純度は、好ましくは97質量%以上、より好ましくは98質量%以上である。本発明によれば、そのような高い純度を維持した保存が可能である。 In producing an all-solid-state lithium battery as described in the background art, the purity of the sulfide-based compound as a material is preferably 97% by mass in order to improve the quality of products such as solid electrolytes and electrode composites. As mentioned above, More preferably, it is 98 mass% or more. According to the present invention, it is possible to preserve such high purity.
以下、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
[実施例]
硫化リチウム39.05g(70mol%)、五硫化二りん80.95g(30mol%)、脱水トルエン1080gを加えた混合物を反応槽及びミルに充填し、特許文献2の実施例1と同様にして、乾燥処理前の硫化物系固体電解質スラリー溶液を得た。かかる操作を10回繰り返して、約12Lの硫化物系固体電解質スラリー溶液を用意した。
一部をサンプルとして取り出し、150℃にて乾燥した後に、300℃で2時間、減圧しながら熱処理して得られた硫化物系固体電解質のイオン伝導度を、交流インピーダンス法(測定周波数100Hz〜15MHz)により測定したところ、室温で3.0×10−3S/cmを示した。
[Example]
A mixture obtained by adding 39.05 g (70 mol%) of lithium sulfide, 80.95 g (30 mol%) of diphosphorus pentasulfide and 1080 g of dehydrated toluene was charged into a reaction vessel and a mill, and in the same manner as in Example 1 of Patent Document 2, A sulfide-based solid electrolyte slurry solution before drying treatment was obtained. This operation was repeated 10 times to prepare about 12 L of a sulfide-based solid electrolyte slurry solution.
A part was taken out as a sample, dried at 150 ° C., and then subjected to heat treatment under reduced pressure at 300 ° C. for 2 hours. The ionic conductivity of the sulfide-based solid electrolyte was measured by the AC impedance method (measurement frequency: 100 Hz to 15 MHz). ) Showed 3.0 × 10 −3 S / cm at room temperature.
一方、密閉可能なバルブが取り付けられた流入口と流出口とを備え、容量が20Lのステンレス製の保存用容器を所定の形態に形成した。得らえた保存用容器の耐圧圧力は、0.5MPaであった。かかる保存用容器の内部を25℃での電気伝導率が0.05mS/mの純水で洗浄し、室温で半日乾燥した。
次いで、保存用容器が備える流入口と流出口に取り付けられたバルブを開放して、露点−70℃の窒素ガス(乾燥気体)を流入口から流量0.6m3/hで容器内部に流入し、流出口から流出する窒素ガスの露点が−40℃になるまで乾燥気体を流入し続けて容器内部を乾燥した。
尚、窒素ガスの露点は、市販のオンライン露点計(永野電機産業社製)を用いて測定した。
On the other hand, a stainless storage container having a capacity of 20 L and having an inlet and an outlet provided with a sealable valve was formed in a predetermined form. The pressure resistance of the obtained storage container was 0.5 MPa. The inside of the storage container was washed with pure water having an electric conductivity of 0.05 mS / m at 25 ° C. and dried at room temperature for half a day.
Next, the valves attached to the inlet and outlet provided in the storage container are opened, and nitrogen gas (dry gas) with a dew point of −70 ° C. flows into the container at a flow rate of 0.6 m 3 / h from the inlet. The inside of the container was dried by continuing to flow in the dry gas until the dew point of nitrogen gas flowing out from the outlet became −40 ° C.
In addition, the dew point of nitrogen gas was measured using a commercially available online dew point meter (manufactured by Nagano Denki Sangyo Co., Ltd.).
このようにして製造された保存用容器に、上述した約12Lの硫化物系固体電解質スラリー溶液を充填し、バルブを密閉して、室温下で30日間保存した。保存後、保存用容器からサンプル量の内容物を取り出して、150℃にて乾燥した後に、300℃で2時間、減圧しながら熱処理して得られた硫化物系固体電解質のイオン伝導度を、交流インピーダンス法(測定周波数100Hz〜15MHz)により測定したところ、室温で2.8×10−3S/cmを示し、劣化していないことが確認できた。 The storage container thus produced was filled with about 12 L of the sulfide-based solid electrolyte slurry solution described above, the valve was sealed, and the container was stored at room temperature for 30 days. After storage, the content of the sample amount is taken out from the storage container, dried at 150 ° C., and then subjected to heat treatment while reducing pressure at 300 ° C. for 2 hours. The ionic conductivity of the sulfide-based solid electrolyte obtained is as follows. When measured by an alternating current impedance method (measurement frequency: 100 Hz to 15 MHz), it showed 2.8 × 10 −3 S / cm at room temperature, and it was confirmed that the sample was not deteriorated.
[比較例]
洗浄工程と乾燥工程を省略して保存用容器を製造した以外は、実施例と同様にして保存後の硫化物系固体電解質のイオン伝導度を測定したところ、室温で1.0×10−4S/cmを示し、劣化していることが確認できた。
[Comparative example]
The ionic conductivity of the sulfide-based solid electrolyte after storage was measured in the same manner as in the example except that the washing step and the drying step were omitted and the storage container was produced, and 1.0 × 10 −4 at room temperature. S / cm was shown, confirming deterioration.
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。 Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. .
例えば、前述した実施形態では、保存用容器を所定の形態に形成する工程に続いて、洗浄工程、乾燥工程を経て保存用容器を製造する例を示したが、本発明はこれに限定されない。保存された硫化物系化合物を取り出した後の保存用容器を再利用(再生産)する場合にも本発明を適用することができる。すなわち、前述したようにして製造された保存容器に硫化物系化合物を保存し、保存された硫化物系化合物を取り出した後の保存用容器に対して洗浄工程、乾燥工程を行なうことによって、新たな保存用容器として製造することもできる。この場合、保存されていた硫化物系化合物が保存用容器内に残存していると、純水で洗浄する際に硫化水素が発生してしまう虞があるので、純水で洗浄するに先立って、適当な有機溶剤で洗浄しておくのが好ましい。 For example, in the above-described embodiment, the example in which the storage container is manufactured through the washing process and the drying process following the process of forming the storage container in a predetermined form has been described, but the present invention is not limited thereto. The present invention can also be applied to the case where the storage container after taking out the stored sulfide compound is reused (reproduced). That is, the sulfide-based compound is stored in the storage container manufactured as described above, and the storage container after the stored sulfide-based compound is taken out is subjected to a washing process and a drying process, thereby providing a new It can also be manufactured as a safe storage container. In this case, if the stored sulfide-based compound remains in the storage container, hydrogen sulfide may be generated when washing with pure water, so prior to washing with pure water. It is preferable to wash with an appropriate organic solvent.
また、本発明を応用して、保存用容器を硫化物系化合物の保存に適した状態に処理することもできる。この場合、保存用容器は未使用の容器であっても、保存された硫化物系化合物を取り出した後の容器であってもよい。そして、かかる処理方法は、硫化物系化合物を保存するための保存用容器を硫化物系化合物の保存に適した状態に処理する方法であって、流入口と流出口とを備えた前記保存用容器を準備する工程、前記保存用容器の内部を純水で洗浄する工程、乾燥気体を前記流入口から容器内部に流入させつつ、前記流出口から流出させて、前記流出口から流出する乾燥気体が、露点−30℃以下になるまで前記保存用容器の内部を乾燥させる工程、を含む硫化物系化合物保存用容器の処理方法とすることができる。 Further, by applying the present invention, the storage container can be processed into a state suitable for storing the sulfide-based compound. In this case, the storage container may be an unused container or a container after taking out the stored sulfide compound. Such a processing method is a method for processing a storage container for storing a sulfide-based compound into a state suitable for storage of the sulfide-based compound, the storage container including an inlet and an outlet. A step of preparing a container, a step of washing the interior of the storage container with pure water, a dry gas flowing out from the outlet and flowing out from the outlet while allowing dry gas to flow into the container from the inlet However, it can be set as the processing method of the sulfide type compound storage container including the process of drying the inside of the said storage container until it becomes below a dew point-30 degreeC.
以上説明したように、本発明は、硫化物系化合物を保存するための保存用容器を、容器内に水分が残存しないようにして製造する技術として利用できる。 As described above, the present invention can be used as a technique for manufacturing a storage container for storing a sulfide-based compound so that no moisture remains in the container.
Claims (1)
流入口と流出口とを備えた前記保存用容器を所定の形態に形成する工程、
前記保存用容器の内部を純水で洗浄する工程、
乾燥気体を前記流入口から容器内部に流入させつつ、前記流出口から流出させて、前記流出口から流出する乾燥気体が、露点−30℃以下になるまで前記保存用容器の内部を乾燥させる工程、
を含むことを特徴とする硫化物系化合物保存用容器の製造方法。 In producing a storage container for storing sulfide compounds,
Forming the storage container having an inlet and an outlet into a predetermined form;
Washing the inside of the storage container with pure water;
A step of allowing the dry gas to flow out from the outlet while allowing the dry gas to flow into the container from the inlet, and drying the inside of the storage container until the dry gas flowing out from the outlet becomes a dew point of −30 ° C. or lower. ,
A process for producing a sulfide-based compound storage container, comprising:
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017133073A (en) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for removing residual hydrogen sulfide |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62268095A (en) * | 1986-05-15 | 1987-11-20 | 株式会社東芝 | Electric field light emitting device and manufacture of the same |
JP2002193382A (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Nippon Soda Co Ltd | Alkali metal dispersion transport container |
JP2002212705A (en) * | 2001-01-22 | 2002-07-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Thin film manufacturing method and thin film manufacturing equipment |
JP2005228570A (en) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Lithium ion conductive sulfide crystallized glass and method for producing the same |
JP2008110940A (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Nippon Shokubai Co Ltd | Preservation method of borazine compound and container for preserving borazine compound |
JP2010108944A (en) * | 2010-01-15 | 2010-05-13 | Ube Ind Ltd | Nonaqueous secondary battery |
JP2011165650A (en) * | 2010-01-12 | 2011-08-25 | Toyota Motor Corp | Sulfide-based solid electrolyte battery |
JP2012138346A (en) * | 2010-12-09 | 2012-07-19 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Composition including lithium ion conductive solid electrolyte and method for preserving the same |
-
2013
- 2013-06-03 JP JP2013116935A patent/JP2014234212A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62268095A (en) * | 1986-05-15 | 1987-11-20 | 株式会社東芝 | Electric field light emitting device and manufacture of the same |
JP2002193382A (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Nippon Soda Co Ltd | Alkali metal dispersion transport container |
JP2002212705A (en) * | 2001-01-22 | 2002-07-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Thin film manufacturing method and thin film manufacturing equipment |
JP2005228570A (en) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Lithium ion conductive sulfide crystallized glass and method for producing the same |
JP2008110940A (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Nippon Shokubai Co Ltd | Preservation method of borazine compound and container for preserving borazine compound |
JP2011165650A (en) * | 2010-01-12 | 2011-08-25 | Toyota Motor Corp | Sulfide-based solid electrolyte battery |
JP2010108944A (en) * | 2010-01-15 | 2010-05-13 | Ube Ind Ltd | Nonaqueous secondary battery |
JP2012138346A (en) * | 2010-12-09 | 2012-07-19 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Composition including lithium ion conductive solid electrolyte and method for preserving the same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017133073A (en) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for removing residual hydrogen sulfide |
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