【手続補正書】
【提出日】平成29年1月6日(2017.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウム充填ガーネット及びAl2O3を含む組成物であって、該リチウム充填ガーネットが、実験式LiALaBM'cM''DZrEOFによって特徴付けられ、
式中、4＜A＜8.5、1.5＜B＜4、0≦C≦2、0≦D≦2、0≦E≦2、10＜F≦13であり、
M'及びM''は、各々の場合に独立に、存在しないか、又はAl、Mo、W、Nb、Sb、Ca、Ba、Sr、Ce、Hf、Rb、もしくはTaから各々独立に選択されるかのいずれかであり;かつ
ガーネット:Al2O3のモル比が0.05〜0.7であり、
該組成物が、約10nm〜約100μmの膜厚さを有する薄膜である、前記組成物。
【請求項２】
実験式
【化１】
2016535391.tif 000001
によって特徴付けられ;式中、5.0＜x＜9かつ0.1＜y＜1.5である、請求項1記載の組成物。
【請求項３】
実験式Li7La3Zr2O12・0.35Al2O3によって特徴付けられる、請求項1記載の組成物。
【請求項４】
ガーネット:Al2O3のモル比が0.1〜0.65である、請求項1記載の組成物。
【請求項５】
ガーネット:Al2O3のモル比が0.15〜0.55である、請求項1記載の組成物。
【請求項６】
ガーネット:Al2O3のモル比が0.25〜0.45である、請求項1記載の組成物。
【請求項７】
前記リチウム充填ガーネットが、実験式Li7La3Zr2O12によって特徴付けられ、0.1〜1モル量のアルミナをドープされている、請求項1記載の組成物。
【請求項８】
請求項1記載の組成物による電解質を有する電気化学デバイス。
【請求項９】
請求項1記載の組成物によるカソライトを有する電気化学デバイス。
【請求項１０】
10μm未満のd50直径を有する結晶粒を有する、請求項1記載の膜。
【請求項１１】
前記膜が、4μm未満のd50直径を有する結晶粒を有する、請求項1記載の組成物。
【請求項１２】
アルミニウムをドープされたリチウム充填ガーネットを作製する方法であって、
ガーネット前駆物質を所定の組合せで提供すること;
任意に、該前駆物質を、約80℃〜約200℃で、約10分〜約10時間乾燥させること;
該組合せを粉砕すること;
該組合せを、容器中、約500℃〜約1200℃で、約4〜約10時間仮焼して、ガーネット相を形成させること;
形成されたガーネットを、d50粒径が100〜1000nmとなるまで粉砕すること;
粉砕された形成ガーネットをバインダーと混合して、可塑剤、分散剤、ガーネット化学前駆物質、及びこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの部材を任意に含むスラリーを形成させること;
任意に、該スラリーを濾過すること;
該スラリーのグリーン膜を提供すること;
該グリーン膜を焼結すること;
を含み、ここで、焼結することは:
該スラリーにセッティングプレートで圧力を加えること;及び
該グリーン膜を、流動ガス下、140℃〜1200℃で、約15分〜約6時間加熱すること;
を含む、前記方法。
【請求項１３】
前記ガーネット前駆物質が、LiOH、Li2O、Li2CO3、La2O3、ZrO2、及びAl(NO3)3.9H2Oから選択される、請求項12記載の方法。
【請求項１４】
前記バインダーがポリビニルブチラールである、請求項12記載の方法。
【請求項１５】
前記スラリーにセッティングプレートで圧力を加えることが、1〜1000ポンド毎平方インチの圧力を加えることを含む、請求項12記載の方法。
【請求項１６】
前記セッタープレートがPtセッタープレートである、請求項12記載の方法。
【請求項１７】
前記流動ガスが、315sccmの流量で流動するアルゴンガスを含む、請求項12記載の方法。
【請求項１８】
前記スラリーを流動不活性ガス下で加熱することが、各々加湿アルゴン流下、160℃〜200℃及び330℃〜600℃で、2〜4時間(hr)の別々のドエルを含む、請求項12〜17のいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】
前記形成されたガーネットを粉砕することが、d50が200〜450nmとなるまで行われる、請求項12記載の方法。
【請求項２０】
前記形成されたガーネットを粉砕することが、d50が200〜400nmとなるまで行われる、請求項12記載の方法。
【請求項２１】
請求項1記載の電解質を有するエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項２２】
薄型かつ自立型の焼結ガーネット膜であって、
膜厚さが、50μm未満かつ10nm超であり、
該膜が、式LigLa3Zr2O12-Al2O3 (式中、5.5＜g＜8.5であり、かつガーネット:Al2O3のモル比は0.05〜1.0である)によって特徴付けられるガーネットを含み、かつ
ガーネットが、該膜の少なくとも一方の側に金属又は金属粉末を含む集電体(CC)膜に任意に結合している、前記焼結ガーネット膜。
【請求項２３】
5μm未満の表面粗さを有する、請求項22記載の膜。
【請求項２４】
前記ガーネットが、0.1μm〜10μmの結晶粒径中央値を有する、請求項22記載の膜。
【請求項２５】
前記ガーネットが、1.0μm〜5.0μmの結晶粒径中央値を有する、請求項22記載の膜。
【請求項２６】
請求項22記載の2枚の異なるガーネット薄膜の間で、かつこれらと接触して配置された金属箔又は金属粉末を含む三重層。
【請求項２７】
請求項22記載のガーネット薄膜と接触して配置された金属箔又は金属粉末を含む二重層。
【請求項２８】
以下の工程
リチウム充填ガーネット又はリチウム充填ガーネット化学前駆物質を含むガーネットスラリーを流延することによってグリーンテープを提供する工程であって
該スラリーが、バインダー、溶媒、可塑剤、分散剤、及びこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの部材をさらに含む、前記工程;
該グリーンテープをセッタープレートの間で焼結する工程であって;
該焼結することが、熱焼結、放電プラズマ焼結、又は電場支援焼結することであり;かつ焼結することが、該膜に該セッタープレートで圧力を加えることを任意に含む、前記工程
を含む、薄型かつ自立型のガーネット膜を焼結する方法。
【請求項２９】
前記グリーンテープの固体充填量が、少なくとも50％v/vである、請求項28記載の方法。 
【請求項３０】
前記グリーンテープの固体充填量が、少なくとも60％v/vである、請求項28記載の方法。 
【請求項３１】
前記グリーンテープの固体充填量が、少なくとも65％v/vである、請求項28記載の方法。 
【請求項３２】
前記膜が金属上に直接焼結される、請求項28記載の方法。
【請求項３３】
Liの源が、焼結中、焼結される膜の近くに配置される、請求項28記載の方法。
【請求項３４】
前記セッタープレートが、YSZ、グラファイト、YSZ、Mg-SZ、ジルコニア、多孔性ジルコニア、SiO2、SiO2砂、LiAlO2、Li2O、LiLaO2、Li6Zr2O7、Al2O3、Al2O3粉末、Al2O3ペーパー、ニッケル、ニッケル粉末、ガーネットセラミックス、ガーネット粉末、犠牲ガーネット膜、Li2ZrO3から選択される、請求項28記載の方法。
【請求項３５】
2つの異なるセッタープレートが使用される、請求項34記載の方法。
【請求項３６】
前記炭素含有量が5原子％未満である、請求項22記載の膜。
【請求項３７】
80℃で測定したとき、10Ωcm2未満の比面積抵抗(ASR)を有する、請求項22記載の膜。
【請求項３８】
80℃で測定したとき、6Ωcm2未満の比面積抵抗(ASR)を有する、請求項37記載の膜。
【請求項３９】
薄型かつ自立型の焼結ガーネット膜であって、
膜厚さが、50μm未満かつ10nm超であり、
該膜が、以下の式：
LixA3B2O12 (式中、5＜x＜7であり、Aは、La、Sr、Ba、Ca、又はこれらの組合せであり、 Bは、Zr、Hf、Nb、Ta、Sb、V、又はこれらの組合せである)
のうちの1つによって特徴付けられるガーネットを含み、かつ
ガーネットが、該膜の少なくとも一方の側に金属又は金属粉末を含む集電体(CC)膜に任意に結合している、前記焼結ガーネット膜。
【請求項４０】
前記組成物が、LixA3B2O12当たり0.3〜1モル量のAlをドープされている、請求項39記載の薄型かつ自立型の焼結ガーネット膜。
【請求項４１】
前記組成物が、LixA3B2O12当たり0.35モル量のAlをドープされている、請求項39記載の薄型かつ自立型の焼結ガーネット膜。