JP7390121B2

JP7390121B2 - リチウムイオン伝導体および蓄電デバイス

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Publication number: JP7390121B2
Application number: JP2019132418A
Authority: JP
Inventors: 雄基竹内; 雅英金子; 彩子近藤; 佳歩澤永; 英昭彦坂
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2023-12-01
Anticipated expiration: 2039-07-18
Also published as: JP2021018859A

Description

本明細書によって開示される技術は、リチウムイオン伝導体および蓄電デバイスに関する。

近年、パソコンや携帯電話等の電子機器の普及、電気自動車の普及、太陽光や風力等の自然エネルギーの利用拡大等に伴い、高性能な電池の需要が高まっている。なかでも、電池要素がすべて固体で構成された全固体リチウムイオン二次電池（以下、「全固体電池」という。）の活用が期待されている。全固体電池は、有機溶媒にリチウム塩を溶解させた有機電解液を用いる従来型のリチウムイオン二次電池と比べて、有機電解液の漏洩や発火等のおそれがないため安全であり、また、外装を簡略化することができるため単位質量または単位体積あたりのエネルギー密度を向上させることができる。

全固体電池の固体電解質層や電極を構成するリチウムイオン伝導体として、例えば、Ｌｉ（リチウム）とＬａ（ランタン）とＺｒ（ジルコニウム）とＯ（酸素）とを少なくとも含有するガーネット型構造を有するリチウムイオン伝導性粉末を含むリチウムイオン伝導体が知られている。このようなリチウムイオン伝導体に含まれるリチウムイオン伝導性粉末としては、例えば、Ｌｉ_７Ｌａ_３Ｚｒ_２Ｏ_１２（以下、「ＬＬＺ」という。）や、ＬＬＺに対して、Ｍｇ（マグネシウム）とＡ（Ａは、Ｃａ（カルシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）およびＢａ（バリウム）から構成される群より選択される少なくとも一種の元素）との少なくとも一方の元素置換を行ったもの（例えば、ＬＬＺに対してＭｇおよびＳｒの元素置換を行ったもの（以下、「ＬＬＺ－ＭｇＳｒ」という。））が知られている（例えば、特許文献１参照）。以下、これらのリチウムイオン伝導性粉末を、「ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末」という。

特開２０１６－４０７６７号公報

ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末は、該粉末を加圧成形した成形体（圧粉体）の状態においては、粒子間の接触が点接触であるために粒子間の抵抗が高く、リチウムイオン伝導性が比較的低い。ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末を高温で焼成することにより、リチウムイオン伝導性を高くすることはできるが、高温焼成に伴う反りや変形が起こるために電池の大型化が困難であり、また、高温焼成に伴う電極活物質等との反応により高抵抗層が生成されてリチウムイオン伝導性が低下するおそれがある。

なお、このような課題は、全固体電池の固体電解質層や電極に用いられるリチウムイオン伝導体に限らず、リチウムイオン伝導性粉末を含むリチウムイオン伝導体一般に共通の課題である。

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示されるリチウムイオン伝導体は、ＬｉとＬａとＺｒとＯとを少なくとも含有するガーネット型構造を有するリチウムイオン伝導性粉末を含むリチウムイオン伝導体において、さらに、リチウムイオン伝導性を有するイオン液体を含み、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により各元素の原子濃度を特定したとき、前記イオン液体に含有される元素（ただし、Ｏ元素およびＣ元素を除く）の内の前記リチウムイオン伝導性粉末に含有されない元素である特定元素と、Ｌｉ元素とＬａ元素とＺｒ元素とのそれぞれの原子濃度の合計Ｃ１に対する、前記特定元素のそれぞれの原子濃度の合計Ｃ２の割合Ｒ１（＝Ｃ２／Ｃ１）が、０．２５以上、０．９０以下である。本リチウムイオン伝導体では、リチウムイオン伝導体に含まれるリチウムイオン伝導性粉末の粒径にかかわらず、リチウムイオン伝導体の表面近傍の部分にイオン液体が過度に低くも高くもない割合で存在しているため、リチウムイオン伝導体のリチウムイオン伝導性を十分に向上させることができる。

（２）上記リチウムイオン伝導体において、前記リチウムイオン伝導性粉末の粒径（Ｄ９０）は、１０μｍ以下である構成としてもよい。本リチウムイオン伝導体によれば、リチウムイオン伝導体を圧粉体として構成した場合において、圧粉体のパッキング性を高くすることができ、その結果、気孔率を低くしてリチウムイオン伝導性をさらに向上させることができ、リチウムイオン伝導体をシート状の成形体として構成した場合において、シートの厚さを薄くすることができ、リチウムイオン伝導性をさらに向上させることができる。

（３）また、本明細書に開示される蓄電デバイスは、固体電解質層と、正極と、負極と、を備え、前記固体電解質層と、前記正極と、前記負極との少なくとも１つは、上記リチウムイオン伝導体を含む。本蓄電デバイスによれば、固体電解質層と正極と負極との少なくとも１つのリチウムイオン伝導性を十分に向上させることができ、ひいては、蓄電デバイスの電気的性能を十分に向上させることができる。

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、リチウムイオン伝導体、該リチウムイオン伝導体を含む固体電解質層または電極、該固体電解質層または該電極を備える蓄電デバイス、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。

本実施形態における全固体リチウムイオン二次電池１０２の断面構成を概略的に示す説明図リチウムイオン伝導体２０２の構成を模式的に示す説明図性能評価の結果を示す説明図性能評価の結果を示す説明図

Ａ．実施形態：
Ａ－１．全固体電池１０２の構成：
（全体構成）
図１は、本実施形態における全固体リチウムイオン二次電池（以下、「全固体電池」という。）１０２の断面構成を概略的に示す説明図である。図１には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向という。

全固体電池１０２は、電池本体１１０と、電池本体１１０の一方側（上側）に配置された正極側集電部材１５４と、電池本体１１０の他方側（下側）に配置された負極側集電部材１５６とを備える。正極側集電部材１５４および負極側集電部材１５６は、導電性を有する略平板形状部材であり、例えば、ステンレス鋼、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔｉ（チタン)、Ｆｅ（鉄）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、これらの合金から選択される導電性金属材料、炭素材料等によって形成されている。以下の説明では、正極側集電部材１５４と負極側集電部材１５６とを、まとめて集電部材ともいう。

（電池本体１１０の構成）
電池本体１１０は、電池要素がすべて固体で構成されたリチウムイオン二次電池本体である。なお、本明細書において、電池要素がすべて固体で構成されているとは、すべての電池要素の骨格が固体で構成されていることを意味し、例えば該骨格中に液体が含浸した形態等を排除するものではない。電池本体１１０は、正極１１４と、負極１１６と、正極１１４と負極１１６との間に配置された固体電解質層１１２とを備える。以下の説明では、正極１１４と負極１１６とを、まとめて電極ともいう。電池本体１１０は、特許請求の範囲における蓄電デバイスに相当する。

（固体電解質層１１２の構成）
固体電解質層１１２は、略平板形状の部材であり、リチウムイオン伝導性を有するリチウムイオン伝導体２０２を含んでいる。

（正極１１４の構成）
正極１１４は、略平板形状の部材であり、正極活物質２１４を含んでいる。正極活物質２１４としては、例えば、Ｓ（硫黄）、ＴｉＳ_２、ＬｉＣｏＯ_２（以下、「ＬＣＯ」という。）、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＦｅＰＯ_４、Ｌｉ（Ｃｏ_１／３Ｎｉ_１／３Ｍｎ_１／３）Ｏ_２（以下、「ＮＣＭ」という。）、ＬｉＮｉ_０．８Ｃｏ_０．１５Ａｌ_０．０５Ｏ_２等が用いられる。また、正極１１４は、リチウムイオン伝導助剤としてのリチウムイオン伝導体２０４を含んでいる。正極１１４は、さらに電子伝導助剤（例えば、導電性カーボン、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｔ（白金）、Ａｇ（銀））を含んでいてもよい。

（負極１１６の構成）
負極１１６は、略平板形状の部材であり、負極活物質２１６を含んでいる。負極活物質２１６としては、例えば、Ｌｉ金属、Ｌｉ－Ａｌ合金、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２（以下、「ＬＴＯ」という。）、カーボン（グラファイト、天然黒鉛、人造黒鉛、表面に低結晶性炭素がコーティングされたコアシェル型黒鉛）、Ｓｉ（ケイ素）、ＳｉＯ等が用いられる。また、負極１１６は、リチウムイオン伝導助剤としてのリチウムイオン伝導体２０６を含んでいる。負極１１６は、さらに電子伝導助剤（例えば、導電性カーボン、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｇ）を含んでいてもよい。

Ａ－２．リチウムイオン伝導体の構成：
次に、固体電解質層１１２に含まれるリチウムイオン伝導体２０２の構成について説明する。なお、正極１１４に含まれるリチウムイオン伝導体２０４および負極１１６に含まれるリチウムイオン伝導体２０６の構成は、固体電解質層１１２に含まれるリチウムイオン伝導体２０２の構成と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態において、固体電解質層１１２に含まれるリチウムイオン伝導体２０２は、リチウムイオン伝導性粉末を含んでいる。より詳細には、リチウムイオン伝導体２０２は、上述したＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末（ＬｉとＬａとＺｒとＯとを少なくとも含有するガーネット型構造を有するリチウムイオン伝導性粉末であり、例えば、ＬＬＺやＬＬＺ－ＭｇＳｒ）を含んでいる。なお、リチウムイオン伝導性粉末がＬｉとＬａとＺｒとＯとを少なくとも含有するガーネット型構造を有するものであることは、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）で分析することにより確認することができる。具体的には、リチウムイオン伝導性粉末をＸ線回折装置により分析することにより、Ｘ線回折パターンを得る。得られたＸ線回折パターンと、ＬＬＺに対応するＩＣＤＤ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｅｎｔｅｒｆｏｒＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎＤａｔａ）カード（０１－０８０－４９４７）（Ｌｉ_７Ｌａ_３Ｚｒ_２Ｏ_１２）とを対比し、両者における回折ピークの回折角度及び回折強度比が概ね一致していれば、該リチウムイオン伝導性粉末はＬｉとＬａとＺｒとＯとを少なくとも含有するガーネット型構造を有するものであると判定することができる。例えば、後述の「Ａ－５．ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末の好ましい態様」に記載された各リチウムイオン伝導性粉末（ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末）は、該粉末から得られたＸ線回折パターンとＬＬＺに対応するＩＣＤＤカードとの両者における回折ピークの回折角度及び回折強度比が概ね一致するため、ＬｉとＬａとＺｒとＯとを少なくとも含有するガーネット型構造を有するものであると判定される。

また、本実施形態において、リチウムイオン伝導体２０２は、さらに、リチウムイオン伝導性を有するイオン液体を含んでいる。リチウムイオン伝導性を有するイオン液体は、例えば、リチウム塩を溶解させたイオン液体である。なお、イオン液体は、カチオンおよびアニオンのみからなり、常温で液体の物質である。

上記リチウム塩としては、例えば、４フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ_４）、６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ_４）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２）（以下、「Ｌｉ－ＴＦＳＩ」という。）、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＮ（ＳＯ_２Ｆ）_２）（以下、「Ｌｉ－ＦＳＩ」という。）、リチウムビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド（ＬｉＮ（ＳＯ_２Ｃ_２Ｆ_５）_２）等が用いられる。

また、上記イオン液体としては、カチオンとして、
ブチルトリメチルアンモニウム、トリメチルプロピルアンモニウム等のアンモニウム系、
１－エチル－３メチルイミダゾリウム、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム等のイミダゾリウム系、
１－ブチル－１－メチルピペリジニウム、１－メチル－１－プロピルピペリジニウム等のピペリジニウム系、
１－ブチル－４－メチルピリジニウム、１－エチルピリジニウム等のピリジニウム系、
１－ブチル－１－メチルピロリジニウム、１－メチル－１－プロピルピロリジニウム等のピロリジニウム系、
トリメチルスルホニウム、トリエチルスルホニウム等のスルホニウム系、
ホスホニウム系、
モルホリニウム系、
等を有するものが用いられる。

また、上記イオン液体としては、アニオンとして、
Ｃｌ^－、Ｂｒ^－等のハロゲン化物系、
ＢＦ_４ ^－等のホウ素化物系、
（ＮＣ）_２Ｎ^－、
（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ^－、（ＦＳＯ_２）_２Ｎ^－等のアミン系、
ＣＨ_３ＳＯ_４ ^－、
ＣＦ_３ＳＯ_３ ^－等のスルファート、スルホナート系、
ＰＦ_６ ^－等のリン酸系、
等を有するものが用いられる。

より具体的には、上記イオン液体として、ブチルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、トリメチルプロピルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミド（以下、「ＥＭＩ－ＦＳＩ」という。）、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１－メチル－１－プロピルピロリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１－メチル－１－プロピルピロリジニウムビス（フルオロスルホニル）イミド（以下、「Ｐ１３－ＦＳＩ」という。）、１－メチル－１－プロピルピペリジニウムビス（フルオロスルホニル）イミド（以下、「ＰＰ１３－ＦＳＩ」という。）等が用いられる。

なお、本実施形態のリチウムイオン伝導体２０２は、高温焼成を行うことにより形成された焼結体ではない。そのため、本実施形態のリチウムイオン伝導体２０２は、炭化水素を含んでいる。より具体的には、本実施形態のリチウムイオン伝導体２０２を構成するイオン液体は、炭化水素を含んでいる。なお、リチウムイオン伝導体２０２（イオン液体）が炭化水素を含んでいることは、ＮＭＲ（核磁気共鳴）、ラマン分光法、LＣ－ＭＳ（液体クロマトグラフィー質量分析法）、ＧＣ－ＭＳ（ガスクロマトグラフィー質量分析法）、ＦＴ－ＩＲ（フーリエ変換赤外分光法）等の方法の内の１つまたは複数の組合せにより特定することができる。

このように、本実施形態のリチウムイオン伝導体２０２は、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末に加えて、リチウムイオン伝導性を有するイオン液体を含んでおり、加圧成形された成形体（圧粉体）の状態において高いリチウムイオン伝導性を発揮する。本実施形態のリチウムイオン伝導体２０２がこのような高いリチウムイオン伝導性を有する理由は、必ずしも明らかではないが、以下のように推測される。

ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末は、他の酸化物系リチウムイオン伝導体や酸化物系以外のリチウムイオン伝導体（例えば、硫化物系リチウムイオン伝導体）と比較して硬いため、該粉末を加圧成形した成形体（圧粉体）の状態においては、粒子間の接触が点接触となって粒子間の抵抗が高くなり、リチウムイオン伝導性が比較的低い。また、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末を高温で焼成することにより、リチウムイオン伝導性を高くすることはできるが、高温焼成に伴い反りや変形が起こるために電池の大型化が困難であり、また、高温焼成に伴う電極活物質等との反応により高抵抗層が生成されてリチウムイオン伝導性が低下するおそれがある。しかしながら、本実施形態のリチウムイオン伝導体２０２は、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末に加えて、リチウムイオン伝導性を有するイオン液体を含んでいる。そのため、加圧成形された成形体の状態において、該成形体の全体にわたってＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末の粒界にリチウムイオン伝導パスとして機能するイオン液体が介在し、該粒界におけるリチウムイオン伝導性が向上し、その結果、リチウムイオン伝導体２０２のリチウムイオン伝導性が向上したものと考えられる。

また、本実施形態のリチウムイオン伝導体２０２は、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末およびイオン液体に加えて、さらにバインダーを含んでおり、シート状に形成されていてもよい。バインダーとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）の共重合体（以下、「ＰＶＤＦ－ＨＦＰ」という。）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド、ポリアミド、シリコーン（ポリシロキサン）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）等が用いられる。このような構成とすれば、リチウムイオン伝導体２０２のリチウムイオン伝導性を向上させつつ、リチウムイオン伝導体２０２の成形性やハンドリングを向上させることができる。

ここで、本願発明者は鋭意検討を重ね、リチウムイオン伝導性粉末とイオン液体とを含むリチウムイオン伝導体２０２の好ましい構成を特定するために、以下に説明するイオン液体元素割合Ｒ１を使用することを新たに見出した。イオン液体元素割合Ｒ１は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により各元素の原子濃度を特定したとき、イオン液体に含有される元素（ただし、Ｏ元素およびＣ元素を除く）の内のリチウムイオン伝導性粉末に含有されない元素である特定元素と、Ｌｉ元素とＬａ元素とＺｒ元素とのそれぞれの原子濃度の合計（以下、「元素原子濃度合計Ｃ１」という。）に対する、上記特定元素のそれぞれの原子濃度の合計（以下、「イオン液体元素原子濃度合計Ｃ２」という。）の割合である。すなわち、イオン液体元素割合Ｒ１＝イオン液体元素原子濃度合計Ｃ２／元素原子濃度合計Ｃ１である。例えば、リチウムイオン伝導体２０２が、イオン液体としてＬｉＴＦＳＩ（ＥＭＩ－ＦＳＩ）を含み、かつ、リチウムイオン伝導性粉末としてＬＬＺ－Ｍｇ，Ｓｒを含む場合においては、特定元素は、元素Ｎ，Ｓ，Ｆであり、元素原子濃度合計Ｃ１は、元素Ｌｉ，Ｌａ，Ｚｒ，Ｎ，Ｓ，Ｆのそれぞれの原子濃度の合計であり、イオン液体元素原子濃度合計Ｃ２は、特定元素Ｎ，Ｓ，Ｆのそれぞれの原子濃度の合計である。

なお、ＸＰＳは、物体の表面近傍の部分における特性を調べる分析方法であるため、イオン液体元素割合Ｒ１は、リチウムイオン伝導体２０２の表面近傍の部分にどの程度のイオン液体が存在するかを示す指標値であると言える。例えばＳＥＭ観察等によりリチウムイオン伝導体の表面に存在するイオン液体の厚さを測定することも考えられるが、イオン液体の厚さは非常に薄く（ｎｍオーダー）、電子線に非常に弱いため、ＳＥＭ観察を行うことができない。この点、ＸＰＳであれば、リチウムイオン伝導体の表面に存在するイオン液体の状態を適切に把握できるものと考えられる。

リチウムイオン伝導性粉末とイオン液体とを含むリチウムイオン伝導体２０２において、イオン液体の量が少なすぎると、リチウムイオン伝導性粉末の粒界にリチウムイオン伝導パスとして機能するイオン液体が少なくなり、リチウムイオン伝導性が十分に向上しない。一方、イオン液体の量が多すぎると、リチウムイオン以外（アニオン等）も含めた全伝導率としては高くなるが、輸率の低いイオン液体主体の伝導となるため、結果的にリチウムイオン伝導率としては低下してしまう。そのため、リチウムイオン伝導体２０２のリチウムイオン伝導性を向上させるためには、リチウムイオン伝導体２０２におけるイオン液体の含有量が重要である。

従来は、リチウムイオン伝導体２０２におけるイオン液体の含有量を特定するために、リチウムイオン伝導性粉末の含有量（ｖｏｌ％）とイオン液体の含有量（ｖｏｌ％）との合計に対する、イオン液体の含有量の割合（以下、「イオン液体体積割合Ｒ２」という。）が用いられてきた。しかしながら、以下に説明するように、イオン液体体積割合Ｒ２では、リチウムイオン伝導体２０２の好ましい構成（高いリチウムイオン伝導性を有する構成）を適切に特定することができない。

図２は、リチウムイオン伝導体２０２の構成を模式的に示す説明図である。図２のＡ欄およびＢ欄には、イオン液体体積割合Ｒ２が互いに等しいリチウムイオン伝導体２０２の構成が示されている。図２のＡ欄に示すリチウムイオン伝導体２０２では、リチウムイオン伝導性粉末ＳＥの表面の全体がイオン液体ＩＬにより覆われている。そのため、図２のＡ欄に示すリチウムイオン伝導体２０２では、リチウムイオン伝導性粉末ＳＥの粒界の全体にわたってリチウムイオン伝導パスとして機能するイオン液体ＩＬが介在し、リチウムイオン伝導性が十分に向上されている。一方、図２のＢ欄に示すリチウムイオン伝導体２０２では、リチウムイオン伝導性粉末ＳＥの表面の一部のみが、イオン液体ＩＬにより覆われている。これは、図２のＢ欄に示すリチウムイオン伝導体２０２では、図２のＡ欄に示すリチウムイオン伝導体２０２と比べてリチウムイオン伝導性粉末ＳＥの直径が小さく（Ｄ２＜Ｄ１）、リチウムイオン伝導性粉末ＳＥの比表面積が大きいからである。そのため、図２のＢ欄に示すリチウムイオン伝導体２０２では、リチウムイオン伝導性粉末ＳＥの粒界の一部においてイオン液体ＩＬが介在せず、リチウムイオン伝導性が十分に向上されていない。このように、イオン液体体積割合Ｒ２が同一値であっても、リチウムイオン伝導性粉末ＳＥの表面におけるイオン液体ＩＬの分布状態は異なり得るため、イオン液体体積割合Ｒ２では、リチウムイオン伝導体２０２の好ましい構成（高いリチウムイオン伝導性を有する構成）を適切に特定することができない。

これに対し、上述したイオン液体元素割合Ｒ１は、リチウムイオン伝導体２０２の表面近傍の部分にどの程度のイオン液体ＩＬが存在するかを示す指標値であるため、リチウムイオン伝導体２０２の好ましい構成（高いリチウムイオン伝導性を有する構成）を適切に特定することができると考えられる。

具体的には、本実施形態のリチウムイオン伝導体２０２は、イオン液体元素割合Ｒ１が、０．２５以上、０．９０以下となるように構成されている。すなわち、本実施形態では、リチウムイオン伝導体２０２の表面近傍の部分に、イオン液体が過度に低くも高くもない割合で存在している。このようにすれば、リチウムイオン伝導体２０２のリチウムイオン伝導性を十分に向上させることができる。なお、リチウムイオン伝導体２０２のリチウムイオン伝導性をさらに向上させるために、イオン液体元素割合Ｒ１は、０．３６以上であることがより好ましく、０．５２以上であることがさらに好ましく、０．５７以上であることが一層好ましい。また、リチウムイオン伝導体２０２のリチウムイオン伝導性をさらに向上させるために、イオン液体元素割合Ｒ１は、０．９０以下であることがより好ましく、０．８０以下であることがさらに好ましい。

また、本実施形態のリチウムイオン伝導体２０２において、リチウムイオン伝導性粉末の粒径（Ｄ９０）は、１０μｍ以下であることが好ましい。このようにすれば、リチウムイオン伝導体２０２を圧粉体として構成した場合において、圧粉体のパッキング性を高くすることができ、その結果、気孔率を低くしてリチウムイオン伝導性をさらに向上させることができる。また、このようにすれば、リチウムイオン伝導体２０２をシート状の成形体として構成した場合において、シートの厚さを薄くすることができ、リチウムイオン伝導性をさらに向上させることができる。

なお、ＸＰＳに関し、リチウムイオン伝導体２０２が粉体である場合には、リチウムイオン伝導体２０２の表面を対象としてＸＰＳを行うものとし、リチウムイオン伝導体２０２が圧粉体である場合には、リチウムイオン伝導体２０２の断面を対象としてＸＰＳを行うものとし、リチウムイオン伝導体２０２がシート状の成形体である場合には、リチウムイオン伝導体２０２の表面または断面を対象としてＸＰＳを行うものとする。

Ａ－３．全固体電池１０２の製造方法：
次に、本実施形態の全固体電池１０２の製造方法の一例を説明する。はじめに、固体電解質層１１２を作製する。具体的には、リチウムイオン伝導性粉末を準備し、該リチウムイオン伝導性粉末とイオン液体とを混合してリチウムイオン伝導体２０２を作製し、該リチウムイオン伝導体２０２を所定の圧力で加圧成形したり、バインダーを添加してシート状に成形したりすることにより、リチウムイオン伝導体２０２の成形体である固体電解質層１１２を作製する。

また、別途、正極１１４および負極１１６を作製する。具体的には、正極活物質２１４の粉末と、イオン液体を含むリチウムイオン伝導体２０４と、必要により電子伝導助剤の粉末とを所定の割合で混合し、所定の圧力で加圧成形したり、バインダーを添加してシート状に成形したりすることにより正極１１４を作製する。また、負極活物質２１６の粉末と、イオン液体を含むリチウムイオン伝導体２０６と、必要により電子伝導助剤の粉末とを混合し、所定の圧力で加圧成形したり、バインダーを添加してシート状に成形したりすることにより負極１１６を作製する。

次に、正極側集電部材１５４と、正極１１４と、固体電解質層１１２と、負極１１６と、負極側集電部材１５６とをこの順に積層して加圧することにより一体化する。以上の工程により、上述した構成の全固体電池１０２が製造される。

Ａ－４．性能評価：
リチウムイオン伝導性粉末とイオン液体とを含むリチウムイオン伝導体を対象として、性能評価を行った。図３および図４は、性能評価の結果を示す説明図である。

図３および図４に示すように、性能評価には、９個のリチウムイオン伝導体のサンプル（Ｓ１～Ｓ５，Ｓ１１～Ｓ１４）が用いられた。各サンプルは、いずれもリチウムイオン伝導性粉末であるＬＬＺ－Ｍｇ，Ｓｒの粉末と、イオン液体であるＬｉＴＦＳＩ（ＥＭＩ－ＦＳＩ）とを含んでいる点では共通しているが、その組成（各成分の含有比率（ｖｏｌ％））と、ＬＬＺ－Ｍｇ，Ｓｒの粒径（Ｄ９０）とが、互いに異なっている。具体的には、サンプルＳ１～Ｓ５では、ＬＬＺ－Ｍｇ，Ｓｒの粒径（Ｄ９０）が５．１μｍであり、サンプルＳ１１～Ｓ１４では、ＬＬＺ－Ｍｇ，Ｓｒの粒径（Ｄ９０）が３．２μｍであった。また、各サンプルの組成は、図３および図４に示される通りの組成である。

各サンプルの作製方法は、以下の通りである。まず、リチウムイオン伝導性粉末であるＬＬＺ－Ｍｇ・Ｓｒの粉末を作製した。具体的には、組成：Ｌｉ_６．９５Ｍｇ_０．１５Ｌａ_２．７５Ｓｒ_０．２５Ｚｒ_２．０Ｏ_１２（ＬＬＺ－Ｍｇ・Ｓｒ）となるように、Ｌｉ_２ＣＯ_３、ＭｇＯ、Ｌａ（ＯＨ）_３、ＳｒＣＯ_３、ＺｒＯ_２を秤量した。その際、焼成時のＬｉの揮発を考慮し、元素換算で１５ｍｏｌ％程度過剰になるように、Ｌｉ_２ＣＯ_３をさらに加えた。この原料をジルコニアボールとともにナイロンポットに投入し、有機溶剤中で１５時間、ボールミルで粉砕混合を行った。粉砕混合後、スラリーを乾燥させ、１２００℃で１０時間、ＭｇＯ板上にて還元焼成を行うことにより、ＬＬＺ－Ｍｇ・Ｓｒの粉末を作製した。得られた粉末を大気非曝露環境で遊星ボールミルにて湿式粉砕することにより、ＬＬＺ－Ｍｇ，Ｓｒの粉末の粒径（Ｄ９０）を５．１μｍまたは３．２μｍに調整した。

また、イオン液体であるＬｉＴＦＳＩ（ＥＭＩ－ＦＳＩ）を作製した。具体的には、イオン液体ＥＭＩ－ＦＳＩにリチウム塩Ｌｉ－ＴＦＳＩを、リチウム塩濃度が０．８ｍｏｌ／Ｌ相当となるように溶解させて、ＬｉＴＦＳＩ（ＥＭＩ－ＦＳＩ）を得た。

次に、リチウムイオン伝導性粉末であるＬＬＺ－Ｍｇ・Ｓｒの粉末とイオン液体であるＬｉＴＦＳＩ（ＥＭＩ－ＦＳＩ）とを、図３および図４に示された比率（ｖｏｌ％）で乳鉢上で混合することにより、リチウムイオン伝導体（リチウムイオン伝導性粉末とイオン液体との複合体）を得た。

各サンプルを対象として、大気非曝露状態でＸＰＳ測定を行い、各元素の原子濃度を特定した。各元素の原子濃度の特定結果から、元素原子濃度合計Ｃ１（イオン液体に含有される元素（ただし、Ｏ元素およびＣ元素を除く）の内のリチウムイオン伝導性粉末に含有されない元素である特定元素と、Ｌｉ元素とＬａ元素とＺｒ元素とのそれぞれの原子濃度の合計）に対する、イオン液体元素原子濃度合計Ｃ２（上記特定元素のそれぞれの原子濃度の合計）の割合であるイオン液体元素割合Ｒ１を算出した。本性能評価では、各サンプルは、イオン液体としてＬｉＴＦＳＩ（ＥＭＩ－ＦＳＩ）を含み、リチウムイオン伝導性粉末としてＬＬＺ－Ｍｇ，Ｓｒの粉末を含んでいるため、元素原子濃度合計Ｃ１は、元素Ｌｉ，Ｌａ，Ｚｒ，Ｎ，Ｓ，Ｆのそれぞれの原子濃度の合計であり、イオン液体元素原子濃度合計Ｃ２は、元素Ｎ，Ｓ，Ｆのそれぞれの原子濃度の合計である。なお、ＸＰＳ測定による各原子濃度の特定は、以下の条件で行った。
・測定装置：アルバック・ファイ株式会社製ＰＨＩＱｕａｎｔｅｒａＳＸＭ
・励起Ｘ線源：単色ＡｌＫα線（２５Ｗ、１５ｋＶ、１００μｍ径）
・光電子取り出し角：４５°
・解析ソフトウェア：ＭｕｌｔｉＰａｃｋ

また、各サンプルを５００ＭＰａで加圧した状態で、各サンプルのリチウムイオン伝導率を測定した。

各サンプルについて、成形時にイオン液体の染み出しが発生したか、または、リチウムイオン伝導率が１．０×１０^－６Ｓ／ｃｍ未満であった場合には、不合格（×）と判定し、成形時にイオン液体の染み出しが発生せず、かつ、リチウムイオン伝導率が１．０×１０^－６Ｓ／ｃｍ以上であった場合には、合格（〇）と判定した。

サンプルＳ１およびＳ１１では、リチウムイオン伝導率が１．０×１０^－６Ｓ／ｃｍ未満であったため、不合格（×）と判定された。これらのサンプルでは、イオン液体元素割合Ｒ１が０．２５未満であり、リチウムイオン伝導体の表面近傍の部分に十分な量のイオン液体が存在していないため、リチウムイオン伝導性が低くなったものと考えられる。

一方、サンプルＳ５では、成形時にイオン液体の染み出しが発生したため、不合格（×）と判定された。このサンプルでは、イオン液体元素割合Ｒ１が０．９０を超えており、リチウムイオン伝導体の表面近傍の部分に過剰な量のイオン液体が存在しているため、イオン液体の染み出しが発生したものと考えられる。

これに対し、サンプルＳ２～Ｓ４，Ｓ１２～Ｓ１４では、成形時にイオン液体の染み出しが発生せず、かつ、リチウムイオン伝導率が１．０×１０^－６Ｓ／ｃｍ以上であったため、合格（〇）と判定された。これらのサンプルでは、イオン液体元素割合Ｒ１が０．２５以上、０．９０以下であり、リチウムイオン伝導体の表面近傍の部分に、過度に多くも少なくもない適切な量のイオン液体が存在しているため、イオン液体の染み出しが発生せず、かつ、リチウムイオン伝導性が高くなったものと考えられる。

以上説明した性能評価結果を参照すると、リチウムイオン伝導性粉末とイオン液体とを含むリチウムイオン伝導体において、イオン液体元素割合Ｒ１が０．２５以上、０．９０以下であると、イオン液体の染み出しを発生させることなく、リチウムイオン伝導性を向上させることができると言える。

なお、本性能評価結果から、リチウムイオン伝導性粉末とイオン液体とを含むリチウムイオン伝導体において、イオン液体体積割合Ｒ２（リチウムイオン伝導性粉末の含有量（ｖｏｌ％）とイオン液体の含有量（ｖｏｌ％）との合計に対する、イオン液体の含有量の割合）が互いに等しくても、リチウムイオン伝導性粉末の粒径が異なると、イオン液体元素割合Ｒ１の値が異なることが確認されたと言える。例えば、サンプルＳ２とサンプルＳ１２とは、イオン液体体積割合Ｒ２が互いに等しいが、サンプルＳ１２の方がリチウムイオン伝導性粉末の粒径が小さいため、リチウムイオン伝導性粉末の比表面積が大きくなり、その結果、イオン液体元素割合Ｒ１の値が小さくなっている。サンプルＳ４とサンプルＳ１３との間、および、サンプルＳ５とサンプルＳ１４との間でも、同様のことが言える。ただし、サンプルＳ１とサンプルＳ１１との間では、サンプルＳ１１の方がリチウムイオン伝導性粉末の粒径が小さいにも関わらず、イオン液体元素割合Ｒ１の値が大きくなっている。これは、サンプルＳ１およびサンプルＳ１１では、両者とも、イオン液体の添加量が極めて少ないため、リチウムイオン伝導性粉末の表面の一部がイオン液体により覆われず、測定位置によってイオン液体元素割合Ｒ１の値にばらつきが出たためであると考えられる。

Ａ－５．ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末の好ましい態様：
上述したように、本実施形態におけるリチウムイオン伝導体は、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末（ＬｉとＬａとＺｒとＯとを少なくとも含有するガーネット型構造を有するリチウムイオン伝導性粉末）を含んでいる。ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末としては、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ（カルシウム）、Ｔｉ、Ｖ（バナジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｓｒ、Ｙ（イットリウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｓｎ（スズ）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｂａ（バリウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、Ｂｉ（ビスマス）およびランタノイド元素からなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含むものを採用することが好ましい。このような構成とすれば、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末が良好なリチウムイオン伝導率を示す。

なお、ガーネット型構造を有するＬＬＺ系リチウムイオン伝導体としては、例えば以下のものが挙げられる。
Ｌｉ_６Ｌａ_３Ｚｒ_１．５Ｗ_０．５Ｏ_１２
Ｌｉ_６．１５Ｌａ_３Ｚｒ_１．７５Ｔａ_０．２５Ａｌ_０．２Ｏ_１２
Ｌｉ_６．１５Ｌａ_３Ｚｒ_１．７５Ｔａ_０．２５Ｇａ_０．２Ｏ_１２
Ｌｉ_６．２５Ｌａ_３Ｚｒ_２Ｇａ_０．２５Ｏ_１２
Ｌｉ_６．４Ｌａ_３Ｚｒ_１．４Ｔａ_０．６Ｏ_１２
Ｌｉ_６．５Ｌａ_３Ｚｒ_１．７５Ｔｅ_０．２５Ｏ_１２
Ｌｉ_６．７５Ｌａ_３Ｚｒ_１．７５Ｎｂ_０．２５Ｏ_１２
Ｌｉ_６．９Ｌａ_３Ｚｒ_{１．６７５}Ｔａ_{０．２８９}Ｂｉ_{０．０３６}Ｏ_１２
Ｌｉ_６．４６Ｇａ_０．２３Ｌａ_３Ｚｒ_１．８５Ｙ_０．１５Ｏ_１２
Ｌｉ_６．８Ｌａ_２．９５Ｃａ_０．０５Ｚｒ_１．７５Ｎｂ_０．２５Ｏ_１２
Ｌｉ_７．０５Ｌａ_３．００Ｚｒ_１．９５Ｇｄ_０．０５Ｏ_１２

また、ガーネット型構造を有するＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末として、Ｍｇと元素Ａ（Ａは、Ｃａ、ＳｒおよびＢａからなる群より選択される少なくとも１種類の元素）との少なくとも一方を含み、含有される各元素がモル比で下記の式（１）～（３）を満たすものを採用することが好ましい。なお、Ｍｇおよび元素Ａは、比較的埋蔵量が多く安価であるため、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末の置換元素としてＭｇおよび／または元素Ａを用いれば、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末の安定的な供給が期待できると共にコストを低減することができる。
（１）１．３３≦Ｌｉ／（Ｌａ＋Ａ）≦３
（２）０≦Ｍｇ／（Ｌａ＋Ａ）≦０．５
（３）０≦Ａ／（Ｌａ＋Ａ）≦０．６７

また、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末としては、Ｍｇと元素Ａとの両方を含み、含有される各元素がモル比で下記の式（１´）～（３´）を満たすものを採用することがより好ましい。
（１´）２．０≦Ｌｉ／（Ｌａ＋Ａ）≦２．５
（２´）０．０１≦Ｍｇ／（Ｌａ＋Ａ）≦０．１４
（３´）０．０４≦Ａ／（Ｌａ＋Ａ）≦０．１７

上述の事項を換言すると、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末は、次の（ａ）～（ｃ）のいずれかを満たすことが好ましく、これらの中でも（ｃ）を満たすことがより好ましく、（ｄ）を満たすことがさらに好ましいと言える。
（ａ）Ｍｇを含み、各元素の含有量がモル比で、１．３３≦Ｌｉ／Ｌａ≦３、かつ、０≦Ｍｇ／Ｌａ≦０．５を満たす。
（ｂ）元素Ａを含み、各元素の含有量がモル比で、１．３３≦Ｌｉ／（Ｌａ＋Ａ）≦３、かつ、０≦Ａ／（Ｌａ＋Ａ）≦０．６７を満たす。
（ｃ）Ｍｇおよび元素Ａを含み、各元素の含有量がモル比で、１．３３≦Ｌｉ／（Ｌａ＋Ａ）≦３、０≦Ｍｇ／（Ｌａ＋Ａ）≦０．５、かつ０≦Ａ／（Ｌａ＋Ａ）≦０．６７を満たす。
（ｄ）Ｍｇおよび元素Ａを含み、各元素の含有量がモル比で、２．０≦Ｌｉ／（Ｌａ＋Ａ）≦２．５、０．０１≦Ｍｇ／（Ｌａ＋Ａ）≦０．１４、かつ０．０４≦Ａ／（Ｌａ＋Ａ）≦０．１７を満たす。

ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末は、上記（ａ）を満たすとき、すなわち、Ｌｉ、Ｌａ、ＺｒおよびＭｇを、モル比で上記式（１）および（２）を満たすように含むとき、良好なリチウムイオン伝導率を示す。そのメカニズムは明らかではないが、例えば、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末がＭｇを含有すると、Ｌｉのイオン半径とＭｇのイオン半径とは近いので、ＬＬＺ結晶相においてＬｉが配置されているＬｉサイトにＭｇが配置されやすく、ＬｉがＭｇに置換されることで、ＬｉとＭｇとの電荷の違いにより結晶構造内のＬｉサイトに空孔が生じてＬｉイオンが動きやすくなり、その結果、リチウムイオン伝導率が向上すると考えられる。ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末において、Ｌａと元素Ａとの和に対するＬｉのモル比が１．３３未満または３を超えると、ガーネット型結晶構造を有するリチウムイオン伝導性粉末だけでなく、別の金属酸化物が形成されやすくなる。別の金属酸化物の含有量が大きくなるほど相対的にガーネット型結晶構造を有するリチウムイオン伝導性粉末の含有量が小さくなり、また別の金属酸化物のリチウムイオン伝導率は低いので、リチウムイオン伝導率が低下する。ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末におけるＭｇの含有量が多くなるほどＬｉサイトにＭｇが配置され、Ｌｉサイトに空孔が生じ、リチウムイオン伝導率が向上するが、Ｌａと元素Ａとの和に対するＭｇのモル比が０．５を超えると、Ｍｇを含有する別の金属酸化物が形成されやすくなる。このＭｇを含有する別の金属酸化物の含有量が大きくなるほど相対的にガーネット型結晶構造を有するリチウムイオン伝導性粉末の含有量が小さくなる。Ｍｇを含有する別の金属酸化物のリチウムイオン伝導率は低いので、Ｌａと元素Ａとの和に対するＭｇのモル比が０．５を超えると、リチウムイオン伝導率が低下する。

ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末は、上記（ｂ）を満たすとき、すなわち、Ｌｉ、Ｌａ、Ｚｒおよび元素Ａを、モル比で上記式（１）および（３）を満たすように含むとき、良好なリチウムイオン伝導率を示す。そのメカニズムは明らかではないが、例えば、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末が元素Ａを含有すると、Ｌａのイオン半径と元素Ａのイオン半径とが近いので、ＬＬＺ結晶相においてＬａが配置されているＬａサイトに元素Ａが配置されやすく、Ｌａが元素Ａに置換されることで、格子ひずみが生じ、かつＬａと元素Ａとの電荷の違いにより自由なＬｉイオンが増加し、リチウムイオン伝導率が向上すると考えられる。ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末において、Ｌａと元素Ａとの和に対するＬｉのモル比が１．３３未満または３を超えると、ガーネット型結晶構造を有するリチウムイオン伝導性粉末だけでなく、別の金属酸化物が形成されやすくなる。別の金属酸化物の含有量が大きくなるほど相対的にガーネット型結晶構造を有するリチウムイオン伝導性粉末の含有量が小さくなり、また別の金属酸化物のリチウムイオン伝導率は低いので、リチウムイオン伝導率が低下する。ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末における元素Ａの含有量が多くなるほどＬａサイトに元素Ａが配置され、格子ひずみが大きくなり、かつＬａと元素Ａとの電荷の違いにより自由なＬｉイオンが増加し、リチウムイオン伝導率が向上するが、Ｌａと元素Ａとの和に対する元素Ａのモル比が０．６７を超えると、元素Ａを含有する別の金属酸化物が形成されやすくなる。この元素Ａを含有する別の金属酸化物の含有量が大きくなるほど相対的にガーネット型結晶構造を有するリチウムイオン伝導性粉末の含有量が小さくなり、また元素Ａを含有する別の金属酸化物のリチウムイオン伝導率は低いので、リチウムイオン伝導率が低下する。

上記元素Ａは、Ｃａ、ＳｒおよびＢａからなる群より選択される少なくとも１種類の元素である。Ｃａ、ＳｒおよびＢａは、周期律表における第２族元素であり、２価の陽イオンになりやすく、いずれもイオン半径が近いという共通の性質を有する。Ｃａ、ＳｒおよびＢａは、いずれもＬａとイオン半径が近いので、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末におけるＬａサイトに配置されているＬａと置換されやすい。ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末が、これらの元素Ａの中でもＳｒを含有することが、焼結により容易に形成されることができ、高いリチウムイオン伝導率が得られる点で好ましい。

ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末は、上記（ｃ）を満たすとき、すなわち、Ｌｉ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｍｇおよび元素Ａを、モル比で上記式（１）～（３）を満たすように含むとき、焼結により容易に形成されることができ、リチウムイオン伝導率がより一層向上する。また、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末が、上記（ｄ）を満たすとき、すなわち、Ｌｉ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｍｇおよび元素Ａを、モル比で上記式（１´）～（３´）を満たすように含むとき、リチウムイオン伝導率がより一層向上する。そのメカニズムは明らかではないが、例えば、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末におけるＬｉサイトのＬｉがＭｇに置換され、また、ＬａサイトのＬａが元素Ａに置換されることで、Ｌｉサイトに空孔が生じ、かつ自由なＬｉイオンが増加し、リチウムイオン伝導率がより一層良好になると考えられる。さらに、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末が、Ｌｉ、Ｌａ、Ｚｒ、ＭｇおよびＳｒを上記式（１）～（３）を満たすように、特に上記式（１´）～（３´）を満たすように含むことが、高いリチウムイオン伝導率が得られ、また、高い相対密度を有するリチウムイオン伝導体が得られる点から好ましい。

なお、上記（ａ）～（ｄ）のいずれの場合においても、ＬＬＺ系リチウムイオン伝導性粉末は、Ｚｒを、モル比で以下の式（４）を満たすように含むことが好ましい。Ｚｒを該範囲で含有することにより、ガーネット型結晶構造を有するリチウムイオン伝導性粉末が得られやすくなる。
（４）０．３３≦Ｚｒ／（Ｌａ＋Ａ）≦１

Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態における全固体電池１０２の構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、リチウムイオン伝導体が、固体電解質層１１２と正極１１４と負極１１６とのすべてに含まれているが、該リチウムイオン伝導体が、固体電解質層１１２と正極１１４と負極１１６との少なくとも１つに含まれているとしてもよい。

また、本明細書に開示される技術は、全固体電池１０２を構成する固体電解質層や電極に限られず、他の蓄電デバイス（例えば、リチウム空気電池やリチウムフロー電池、固体キャパシタ等）を構成する固体電解質層や電極にも同様に適用可能である。

１０２：全固体リチウムイオン二次電池１１０：電池本体１１２：固体電解質層１１４：正極１１６：負極１５４：正極側集電部材１５６：負極側集電部材２０２：リチウムイオン伝導体２０４：リチウムイオン伝導体２０６：リチウムイオン伝導体２１４：正極活物質２１６：負極活物質

Claims

ＬｉとＬａとＺｒとＯとを少なくとも含有するガーネット型構造を有するリチウムイオン伝導性粉末を含むリチウムイオン伝導体において、さらに、
リチウムイオン伝導性を有するイオン液体を含み、
Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により各元素の原子濃度を特定したとき、前記イオン液体に含有される元素（ただし、Ｏ元素およびＣ元素を除く）の内の前記リチウムイオン伝導性粉末に含有されない元素である特定元素と、Ｌｉ元素とＬａ元素とＺｒ元素とのそれぞれの原子濃度の合計Ｃ１に対する、前記特定元素のそれぞれの原子濃度の合計Ｃ２の割合Ｒ１（＝Ｃ２／Ｃ１）が、０．２５以上、０．７０９以下である、
ことを特徴とするリチウムイオン伝導体。
請求項１に記載のリチウムイオン伝導体において、
前記リチウムイオン伝導性粉末の粒径（Ｄ９０）は、１０μｍ以下である、
ことを特徴とするリチウムイオン伝導体。
固体電解質層と、正極と、負極と、を備える蓄電デバイスにおいて、
前記固体電解質層と、前記正極と、前記負極との少なくとも１つは、請求項１または請求項２に記載のリチウムイオン伝導体を含む、
ことを特徴とする蓄電デバイス。