高。因此，WIa的值优选较 小，具体而言，优选为0.55以下，更优选为0.45以下，进一步优选为0.25以下，特别优选为 0.15以下，尤其优选为0.07以下。另外，Ιβ/Ια的值优选为0。换句话说，第一实施方式的硫化 物固体电解质材料优选不具有结晶相B的峰即2Θ = 27.33°附近的峰。
[0037]另外，第一实施方式的硫化物固体电解质材料至少含有Li元素、K元素、Si元素 、P 元素和S元素。在此，P元素相对于Si元素和P元素的合计的摩尔分数(P/(Si+P))通常为0.5 以上，其中优选为0.6以上。这是因为在上述摩尔分数过小，即Si元素的含量相对过多的情 况下，由于Si元素的原子尺寸小，因此晶格的变形增大，形成了狭小的传导通道，其结果，有 可能不能得到离子传导性高的硫化物固体电解质材料。另一方面，上述摩尔分数(P/(Si+ P))通常为0.7以下，其中优选为0.69以下，更优选为0.65以下。这是因为在上述摩尔分数过 大即Si元素的含量相对过少的情况下，无法充分地抑制因包含K元素而发生的晶格膨胀，难 以保持上述的离子传导性高的结晶相A的结构，其结果，有可能不能得到硫化物固体电解质 材料。予以说明，例如可通过ICP(高频感应耦合等离子体)发光分析法求出质量分布并除以 原子量来求出上述摩尔分数。
[0038] 另外，在第一实施方式中，K元素相对于Li元素和K元素的合计的摩尔分数(K/(Li+ K))通常只要大于0就不特别限定，例如优选为0.01以上。这是因为在上述摩尔分数过小即K 元素的含量相对过少的情况下，由包含原子尺寸小的Si元素而发生的晶格变形增大，形成 狭小的传导通道，其结果，有可能得不到离子传导性高的硫化物固体电解质材料。另一方 面，上述摩尔分数(K/(Li+K))只要可形成上述的结晶相A就不特别限定，具体而言，通常为 0.1以下。另外，上述摩尔分数(K/(Li+K)其中优选为0.09以下。这是因为在上述摩尔分数过 大即K元素的含量相对过多的情况下，无法充分地抑制因包含K元素而发生的晶格膨胀，难 以保持上述的离子传导性高的结晶相A的结构，其结果，有可能不能得到硫化物固体电解质 材料。予以说明，上述摩尔分数例如可使用ICP(高频感应耦合等离子体)发光分析法等来求 出。予以说明，例如进而通过ICP发光分析法求出质量分布并除以原子量来求出上述摩尔分 数。
[0039] 另外，第一实施方式的硫化物固体电解质材料也可以仅由Li元素、K元素、Si元素、 P元素和S元素构成，也可以进一步含有其它元素。例如，在第一实施方式的硫化物固体电解 质材料中，Li元素的一部分被K元素置换，进而上述Li元素的一部分也可以用一价或二价元 素置换。作为一价或二价元素，例如可举出选自似、1%、0 &、211中的至少一种。予以说明，一价 或二价元素的量优选为少于Li元素和K元素的量。
[0040] 另外，在第一实施方式中，Si元素的一部分也可以被三价、四价或五价元素置换。 同样地，P元素的一部分也可以被三价、四价或五价元素置换。作为三价、四价或五价元素， 例如可举出选自313、66、311、8^1、6 &、111、11、2^￥、恥中的至少一种。予以说明，三价、四价或 五价元素的量优选为少于Si元素或P元素的量，特别优选硫化物固体电解质材料不含有Ge。
[0041] 另外，第一实施方式的硫化物固体电解质材料的组成只有是具有Li元素、K元素、 Si元素、P元素和S元素并且WlA的值、P/(Si+P)的值和K/(Li+K)的值为处于规定范围内的 组成就不特别限定，但例如优选由（LiL) (4-x)Si(1-x)PxS4(x满足0.5 < X < 0.7，δ满足〇<δ < 0.1)表示。这是因为可制成离子传导性高的硫化物固体电解质材料。在此，不具有K元素 的Li(4-x)Si (1-X)PXS4的组成相当于Li3PS4和Li 4SiS4的固溶体的组成。即，该组成相当于Li3PS4 和Li4SiS4的连接线上的组成。予以说明，Li3PS4和Li 4SiS4均相当于原组成，具有化学稳定性 尚的优点。
[0042] 另外，中的X只要是可得到规定的Ib/Ia值的值就不特别限 定，但其中优选满足0.55 < X，更优选满足0.6 < X。另一方面，上述X优选满足X < 0.7，更优选 满足X <0.65。这是因为可制成离子传导性更良好的硫化物固体电解质材料。
[0043]另外，第一实施方式的硫化物固体电解质材料的还原电位例如优选为I.OV(相对 于Li/Li+)以下，更优选为0.5V(相对于Li/Li+)以下。
[0044]第一实施方式的硫化物固体电解质材料通常为具有结晶性的硫化物固体电解质 材料。另外，第一实施方式的硫化物固体电解质材料优选离子传导性高，25°C下的硫化物固 体电解质材料的离子传导性优选为〇 · 〇〇〇lS/cm以上，更优选为0 · 001S/cm以上，进一步优选 为O.OlS/cm以上。另外，第一实施方式的硫化物固体电解质材料的形状不特别限定，但例如 可举出粉末状。进而，粉末状的硫化物固体电解质材料的平均粒径例如优选在〇. 1 μπι~50μL? 的范围内。
[0045]第一实施方式的硫化物固体电解质材料由于具有高离子传导性，因此可用于需要 离子传导性的任意用途。其中，第一实施方式的硫化物固体电解质材料优选用于电池。这是 因为可大大地有助于电池的高输出化。另外，关于第一实施方式的硫化物固体电解质材料 的制造方法，通过后述"C.硫化物固体电解质材料的制造方法"进行详细地说明。另外，第一 实施方式的硫化物固体电解质材料也可以兼备后述的第二实施方式的特征。
[0046] 2.第二实施方式
[0047] 接着，对本发明的硫化物固体电解质材料的第二实施方式进行说明。第二实施方 式的硫化物固体电解质材料的特征在于，含有如下的晶体结构作为主体，该晶体结构具有 由Li元素和S元素构成的八面体0、由1元素和S元素构成的四面体Τι、以及由Mb元素和S元素 构成的四面体Τ 2,上述四面体T1和上述八面体0共有棱，上述四面体T2和上述八面体0共有顶 点，上述M a元素和上述Mb元素中的至少一者包含Si元素，上述Ma元素和上述Mb元素中的至少 一者包含P元素，上述八面体0中的至少一个是键合于上述S元素的上述Li元素的一部分被K 元素置换而成的八面体，上述P元素相对于上述Si元素和上述P元素的合计的摩尔分数(P/ (Si+P))满足0.5 < P/(Si+PH 0.7，上述K元素相对于上述Li元素和上述K元素的合计的摩 尔分数(K/(Li+K))满足0<K/(Li+KH 0 · 1。
[0048] 根据第二实施方式，由于八面体0、四面体T1和四面体!^具有规定的晶体结构(三维 结构），因此可制成离子传导性良好的硫化物固体电解质材料。进而，由于包含Si元素，可制 成还原电位低的硫化物固体电解质材料。
[0049]图1是说明第二实施方式的硫化物固体电解质材料的晶体结构的一个例子的透视 图。在图1所示的晶体结构中，八面体0具有Li和K作为中心元素，在八面体的顶点具有6个S， 典型地为LiS6八面体和KS 6八面体。四面体!^具有Ma作为中心元素，在四面体的顶点具有4个 S，典型地为SiS4四面体和PS4四面体。四面体!^具有Mb作为中心元素，在四面体的顶点具有4 个S，典型地为PS4四面体。进一步地，四面体Ti和八面体0共有棱，四面体T 2和八面体0共有顶 点。
[0050] 第二实施方式的硫化物固体电解质材料的主要特征在于，含有上述晶体结构作为 主体。硫化物固体电解质材料的全部晶体结构中的上述晶体结构的比例不特别限定，但优 选较高。这是因为可制成离子传导性高的硫化物固体电解质材料。上述晶体结构的比例具 体而言优选为70wt %以上，更优选为90wt%以上。予以说明，上述晶体结构的比例例如可通 过同步辐射XRD来测定。特别地，第二实施方式的硫化物固体电解质材料优选为上述晶体结 构的单相材料。这是因为可极大地提高离子传导性。
[0051] 予以说明，关于第二实施方式中的Ma元素、Mb元素及其它事项，由于与上述的第一 实施方式同样，因此省略此处的记载。
[0052] B.电池
[0053]接着，对本发明的电池进行说明。本发明的电池为具备含有正极活性物质的正极 活性物质层、含有负极活性物质的负极活性物质层、以及形成于上述正极活性物质层和上 述负极活性物质层之间的固体电解质层的电池，其特征在于，上述正极活性物质层、上述负 极活性物质层和上述电解质层中的至少一者含有上述的硫化物固体电解质材料。
[0054] 根据本发明，通过使用上述的硫化物固体电解质材料，可制成高输出的电池。
[0055] 图2是示出本发明的电池的一个例子的概要截面图。图2中的电池10具有:含有正 极活性物质的正极活性物质层1、含有负极活性物质的负极活性物质层2、形成于正极活性 物质层1和负极活性物质层2形成的电解质层3、进行正极活性物质层1的集电的正极集电体 4、进行负极活性物质层2的集电的负极集电体5、以及收容这些部件的电池壳体6。在本发明 中，主要特征在于，正极活性物质层1、负极活性物质层2和电解质层3中的至少一者含有上 述"A.硫化物固体电解质材料"中记载的硫化物固体电解质材料。其中，在本发明中，优选负 极活性物质层2或电解质层3所包含的上述硫化物固体电解质材料与负极活性物质相接。这 是因为上述硫化物固体电解质材料的还原电位低，与使用不含有Si的硫化物固体电解质材 料的情况相比，具有可使用的负极活性物质的选择范围广的优点，具有通过使用工作电位 低的负极活性物质电池电压得到增大的优点。
[0056] 以下，对本发明的电池按各构成进行说明。
[0057] 1.负极活性物质层
[0058] 本发明中的