JP2013062133A - All-solid-state battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an all-solid-state battery using a high voltage material as a positive electrode active material and reduced in the interface resistance between the positive electrode active material and a solid electrolyte material.SOLUTION: According to the present invention, an all-solid-state battery is provided to solve the problem. The all-solid-state battery includes: a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material having an average actuation voltage of 4 V(vs. Li/Li) or more; a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material; and a solid electrolyte layer formed between the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer. In the all-solid-state battery, a modifying material having a dielectric constant higher than that of a solid electrolyte material is arranged at an interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material.

Description

本発明は、正極活物質として高電圧材料を使用し、正極活物質と、固体電解質材料との界面抵抗を低減することが可能な全固体電池に関する。   The present invention relates to an all-solid battery that uses a high-voltage material as a positive electrode active material and can reduce the interface resistance between the positive electrode active material and the solid electrolyte material.

近年におけるパソコン、ビデオカメラおよび携帯電話等の情報関連機器や通信機器等の急速な普及に伴い、その電源として利用される電池の開発が重要視されている。また、自動車産業界等においても、電気自動車用あるいはハイブリッド自動車用の高出力かつ高容量の電池の開発が進められている。現在、種々の電池の中でも、エネルギー密度が高いという観点から、全固体リチウム電池が注目を浴びている。   With the rapid spread of information-related equipment and communication equipment such as personal computers, video cameras, and mobile phones in recent years, development of batteries that are used as power sources has been regarded as important. Also in the automobile industry and the like, development of high-power and high-capacity batteries for electric vehicles or hybrid vehicles is being promoted. Currently, all solid-state lithium batteries are attracting attention from the viewpoint of high energy density among various batteries.

このような全固体リチウム電池の分野において、従来から、活物質および電解質間の界面に着目し、電池の性能向上を図る試みがある。例えば、特許文献1においては、負極層と硫化物固体電解質層との間に、負極層に対して電気化学的に安定で電子伝導性のないLiイオン伝導体修飾層を有する全固体リチウム二次電池が開示されている。これは、硫化物系固体電解質層の負極層側界面での空間電荷層の形成を抑制することにより、リチウムイオン伝導に対する抵抗を小さくし、出力の向上を図ったものである。また、特許文献2には、活物質粒子および酸化物系無機固体電解質粒子の間に、誘電率が高くイオン伝導性に優れた溶媒であるスルホランまたはその誘電体のうち少なくとも1つを含浸させたリチウム電池が開示されている。   In the field of such all-solid-state lithium batteries, there have been attempts to improve battery performance by paying attention to the interface between the active material and the electrolyte. For example, in Patent Document 1, an all-solid lithium secondary having a Li ion conductor modification layer that is electrochemically stable and has no electron conductivity with respect to the negative electrode layer between the negative electrode layer and the sulfide solid electrolyte layer. A battery is disclosed. This suppresses the formation of the space charge layer at the negative electrode layer side interface of the sulfide-based solid electrolyte layer, thereby reducing the resistance to lithium ion conduction and improving the output. In Patent Document 2, between active material particles and oxide-based inorganic solid electrolyte particles, at least one of sulfolane, which is a solvent having a high dielectric constant and excellent ion conductivity, or a dielectric thereof is impregnated. A lithium battery is disclosed.

特許文献3には、活物質層と、上記活物質層に焼結接合された固体電解質層を含む全固体リチウム二次電池用積層体であって、上記積層体は、X線回折法により分析したときに、上記活物質層の構成成分および上記固体電解質層の構成成分以外の成分が検出されない全固体リチウム二次電池用積層体、ならびに、このような積層体を用いた全固体リチウム二次電池が開示されている。また、特許文献4には、硫化物固体電解質粉末およびBaTiO粉末を含む圧粉成形体を有する固体電解質が開示されている。 Patent Document 3 discloses an all-solid lithium secondary battery laminate including an active material layer and a solid electrolyte layer sintered and joined to the active material layer, and the laminate is analyzed by an X-ray diffraction method. A layered product for an all solid lithium secondary battery in which components other than the component of the active material layer and the component of the solid electrolyte layer are not detected, and the all solid lithium secondary using such a layered product A battery is disclosed. Patent Document 4 discloses a solid electrolyte having a green compact including a sulfide solid electrolyte powder and a BaTiO 3 powder.

特開2009−193803号公報JP 2009-193803 A 特開2002−042862号公報JP 2002-042862 A 特開2007−005279号公報JP 2007-005279 A 特開2011−065776号公報JP 2011-065776 A

従来の全固体電池においては、正極活物質および固体電解質材料の界面抵抗が大きいという問題がある。そのため、例えば、室温環境下で充放電を行う場合に、容量が著しく低下してしまう。また、このような界面抵抗の増加は、正極活物質として高電圧材料を使用する場合に、より顕著に見られる。具体的には、4V(vs.Li/Li)以上の平均作動電圧を示す高電圧材料を正極活物質として使用する場合に、容量が得られないという問題がある。 The conventional all-solid battery has a problem that the interface resistance between the positive electrode active material and the solid electrolyte material is large. Therefore, for example, when charging / discharging in a room temperature environment, the capacity is significantly reduced. Such an increase in interface resistance is more noticeable when a high-voltage material is used as the positive electrode active material. Specifically, when a high voltage material showing an average operating voltage of 4 V (vs. Li / Li + ) or more is used as a positive electrode active material, there is a problem that capacity cannot be obtained.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、正極活物質として高電圧材料を使用し、正極活物質および固体電解質材料の界面抵抗を低減した全固体電池を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide an all-solid-state battery using a high-voltage material as a positive electrode active material and having reduced interface resistance between the positive electrode active material and the solid electrolyte material. And

上記目的を達成するために、本発明においては、平均作動電圧が4V(vs.Li/Li)以上の正極活物質を含有する正極活物質層と、負極活物質を含有する負極活物質層と、上記正極活物質層および上記負極活物質層の間に形成された固体電解質層とを有する全固体電池であって、上記正極活物質および固体電解質材料の界面に、上記固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有する修飾材が配置されていることを特徴とする全固体電池を提供する。 In order to achieve the above object, in the present invention, a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material having an average operating voltage of 4 V (vs. Li / Li + ) or more, and a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material And a solid electrolyte layer formed between the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer, wherein the ratio of the solid electrolyte material to the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material Provided is an all-solid battery characterized in that a modifier having a relative dielectric constant higher than the dielectric constant is disposed.

本発明によれば、正極活物質および固体電解質材料の界面に、固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有する修飾材を配置することにより、正極活物質および固体電解質材料の界面抵抗を低減することができる。そのため、平均作動電圧が4V(vs.Li/Li)以上である正極活物質を使用しても、十分に界面抵抗を低減することができる。その結果、室温環境下における充放電が可能となる。 According to the present invention, the interfacial resistance between the positive electrode active material and the solid electrolyte material is provided by disposing a modifier having a relative dielectric constant higher than that of the solid electrolyte material at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material. Can be reduced. Therefore, even when a positive electrode active material having an average operating voltage of 4 V (vs. Li / Li + ) or higher is used, the interface resistance can be sufficiently reduced. As a result, charging / discharging in a room temperature environment becomes possible.

上記発明においては、上記正極活物質層と上記固体電解質層との間に、上記修飾材が配置されていることが好ましい。本発明の効果を発揮し、より簡便に製造することができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said modifier is arrange | positioned between the said positive electrode active material layer and the said solid electrolyte layer. This is because the effects of the present invention can be exhibited and manufacturing can be performed more easily.

上記発明においては、上記修飾材が、酸化物であることが好ましい。大気中で安定な修飾材とすることができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said modifier is an oxide. This is because the modifier can be stable in the atmosphere.

上記発明においては、上記修飾材が、BaTiOであることが好ましい。比誘電率が高いからである。 In the above invention, the modified material is preferably a BaTiO 3. This is because the relative dielectric constant is high.

本発明においては、高電圧材料を正極活物質として使用し、正極活物質および固体電解質材料の界面抵抗を低減した全固体電池を得ることができるという効果を奏する。   In the present invention, there is an effect that an all-solid battery can be obtained in which a high voltage material is used as a positive electrode active material and the interface resistance between the positive electrode active material and the solid electrolyte material is reduced.

本発明の全固体電池の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the all-solid-state battery of this invention. 本発明の全固体電池の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the all-solid-state battery of this invention. 実施例1〜実施例6で得られた全固体電池のSEM画像である。It is a SEM image of the all-solid-state battery obtained in Example 1- Example 6. 実施例1〜実施例6および比較例で得られた全固体電池のサイクリックボルタンメトリー測定の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the cyclic voltammetry measurement of the all-solid-state battery obtained in Example 1- Example 6 and the comparative example. 実施例4および比較例で得られた全固体電池の定電流充放電測定の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the constant current charging / discharging measurement of the all-solid-state battery obtained by Example 4 and the comparative example.

以下、本発明の全固体電池について、詳細に説明する。   Hereinafter, the all solid state battery of the present invention will be described in detail.

本発明の全固体電池は、平均作動電圧が4V(vs.Li/Li)以上の正極活物質を含有する正極活物質層と、負極活物質を含有する負極活物質層と、上記正極活物質層および上記負極活物質層の間に形成された固体電解質層とを有する全固体電池であって、上記正極活物質および固体電解質材料の界面に、上記固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有する修飾材が配置されていることを特徴とするものである。 The all solid state battery of the present invention includes a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material having an average operating voltage of 4 V (vs. Li / Li + ) or more, a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material, and the positive electrode active material. An all-solid battery having a material layer and a solid electrolyte layer formed between the negative electrode active material layer, and having a higher dielectric constant than the solid electrolyte material at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material A modifying material having a relative dielectric constant is arranged.

図1は、本発明の全固体電池の一例を示す概略断面図である。図1に示すように、全固体電池10は、正極活物質層1と、負極活物質層2と、正極活物質層1および負極活物質層2の間に形成された固体電解質層3と、正極活物質層1の集電を行う正極集電体4と、負極活物質層2の集電を行う負極集電体5と、を有する。また、図1においては、正極活物質層1と固体電解質層3との界面に修飾材6が配置される。ここで、修飾材6は、固体電解質層3に含有される固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有するものである。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the all solid state battery of the present invention. As shown in FIG. 1, the all-solid battery 10 includes a positive electrode active material layer 1, a negative electrode active material layer 2, a solid electrolyte layer 3 formed between the positive electrode active material layer 1 and the negative electrode active material layer 2, A positive electrode current collector 4 that collects current from the positive electrode active material layer 1 and a negative electrode current collector 5 that collects current from the negative electrode active material layer 2 are included. Further, in FIG. 1, a modifier 6 is disposed at the interface between the positive electrode active material layer 1 and the solid electrolyte layer 3. Here, the modifier 6 has a dielectric constant higher than that of the solid electrolyte material contained in the solid electrolyte layer 3.

また、本発明の全固体電池の他の例としては、図2に示すように、正極活物質層1が正極活物質7と、固体電解質材料8とを有しており、正極活物質7および固体電解質材料8の界面に修飾材6が配置されるものが挙げられる。ここで、正極活物質7は、平均作動電圧が4V(vs.Li/Li)以上である。なお、図2における説明していない符号については、図1と同様である。 As another example of the all solid state battery of the present invention, as shown in FIG. 2, the positive electrode active material layer 1 has a positive electrode active material 7 and a solid electrolyte material 8, and the positive electrode active material 7 and The thing by which the modifier 6 is arrange | positioned at the interface of the solid electrolyte material 8 is mentioned. Here, the positive electrode active material 7 has an average operating voltage of 4 V (vs. Li / Li + ) or more. 2 that are not described in FIG. 2 are the same as those in FIG.

本発明の全固体電池は、正極活物質を含有する正極活物質層と、負極活物質を含有する負極活物質層と、上記正極活物質層および上記負極活物質層の間に形成された固体電解質層とを有しており、正極活物質および固体電解質材料の界面に修飾材が配置される構成を有するものであれば特に限定するものではなく、例えば、薄膜型、圧粉型、焼結型等を挙げることができる。   The all solid state battery of the present invention includes a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material, a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material, and a solid formed between the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer. It is not particularly limited as long as it has a structure in which a modifier is disposed at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material. For example, a thin film type, a powder type, a sintered type Examples include molds.

本発明によれば、正極活物質および固体電解質材料の界面に、固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有する修飾材を配置することにより、正極活物質および固体電解質材料の界面抵抗を低減することができる。そのため、平均作動電圧が4V(vs.Li/Li)以上である正極活物質を使用しても、十分に界面抵抗を低減することができる。その結果、室温環境下における充放電が可能となる。また、固体電解質層を用いることにより、充放電時に酸化分解を受けにくくなり、電解液を用いる電池と比べて、サイクル特性を向上させることができる。 According to the present invention, the interfacial resistance between the positive electrode active material and the solid electrolyte material is provided by disposing a modifier having a relative dielectric constant higher than that of the solid electrolyte material at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material. Can be reduced. Therefore, even when a positive electrode active material having an average operating voltage of 4 V (vs. Li / Li + ) or higher is used, the interface resistance can be sufficiently reduced. As a result, charging / discharging in a room temperature environment becomes possible. Moreover, by using a solid electrolyte layer, it becomes difficult to receive oxidative decomposition at the time of charging / discharging, and it can improve cycling characteristics compared with the battery using electrolyte solution.

ここで、固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有する修飾材が、正極活物質および固体電解質材料の界面抵抗を低下させるメカニズムは、未だ定かではないが、次のように推測される。すなわち、正極活物質および固体電解質材料の界面に、比誘電率が高い材料が配置されることで、充放電時に界面にかかる極めて大きな局所電場を緩和することができ、界面の固体電解質材料側でのリチウム欠乏層の形成を抑制することが一因と考えられる。一般的に正極活物質と固体電解質材料との界面では、両者の電位差によって大きな局所電場が引き起こされて固体電解質材料側にリチウム欠乏層(厚さ:数nm〜数μm)が形成されると考えられている。このようなリチウム欠乏層では、材料中のリチウム濃度が最適組成からずれているためにLiイオン伝導性が低くなり、その結果、界面抵抗が増加すると考えられる。このようなリチウム欠乏層は、正極活物質と固体電解質材料との電位差が大きいほど顕著に生じることから、正極活物質の平均作動電圧が4V(vs.Li/Li)以上となるような高電圧の材料を使用する場合、より顕著になると考えられる。 Here, the mechanism by which the modifier having a relative dielectric constant higher than that of the solid electrolyte material lowers the interface resistance between the positive electrode active material and the solid electrolyte material is not yet clear, but is estimated as follows. The That is, by arranging a material having a high relative dielectric constant at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material, an extremely large local electric field applied to the interface during charge / discharge can be relaxed. It is considered that one of the causes is to suppress the formation of the lithium deficient layer. Generally, at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material, a large local electric field is caused by the potential difference between the two, and a lithium-deficient layer (thickness: several nm to several μm) is formed on the solid electrolyte material side. It has been. In such a lithium-deficient layer, the lithium concentration in the material is deviated from the optimum composition, so that the Li ion conductivity is lowered, and as a result, the interface resistance is considered to increase. Such a lithium-deficient layer is more prominent as the potential difference between the positive electrode active material and the solid electrolyte material is larger, so that the average operating voltage of the positive electrode active material is higher than 4 V (vs. Li / Li + ). This is likely to be more noticeable when using voltage materials.

一方で、正極活物質および固体電解質材料の界面に、BaTiOのような比誘電率の高い材料が修飾されると、正極活物質および固体電解質材料の電位差により生じる大きな局所電場が緩和される。そのため、リチウム欠乏層でのLiイオンの移動度の低下が抑制される結果、界面抵抗が小さくなると考えられる。また誘電体の比誘電率が高いほど、界面でのLiイオンの移動をよりスムーズにすることができると考えられる。そのため、固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有する修飾材を正極活物質および固体電解質材料の界面に配置することで、正極活物質として平均作動電圧が4V(vs.Li/Li)以上となる高電圧材料を使用する場合においても、正極活物質および固体電解質材料の界面抵抗を十分に低減できると考えられる。その結果、室温環境下での充放電が可能な全固体電池とすることができる。 On the other hand, when a material having a high relative dielectric constant such as BaTiO 3 is modified at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material, a large local electric field generated by the potential difference between the positive electrode active material and the solid electrolyte material is relaxed. Therefore, it is considered that the interfacial resistance is reduced as a result of suppressing the decrease in Li ion mobility in the lithium-deficient layer. Further, it is considered that the higher the relative permittivity of the dielectric, the smoother the movement of Li ions at the interface. Therefore, by arranging a modifying material having a relative dielectric constant higher than that of the solid electrolyte material at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material, the average operating voltage is 4 V (vs. Li / Li) as the positive electrode active material. Even in the case of using a high voltage material having a value of + ) or more, it is considered that the interface resistance between the positive electrode active material and the solid electrolyte material can be sufficiently reduced. As a result, an all-solid battery that can be charged and discharged in a room temperature environment can be obtained.

なお、特許文献2においては、スルホランおよびスルホラン誘導体は誘電率が高くイオン伝導性に優れた溶媒であり、これが活物質および酸化物系無機固体電解質の粒子の接触点近傍に存在することで、粒子間のLiイオン伝導に対する抵抗が低減されるとの記載がある。しかしながら、スルホランの比誘電率と、そこで用いられた酸化物系無機固体電解質(Li1+x+yAlTi2−xSi3−y12(0≦x≦0.4、0≦y≦0.6))の比誘電率との大小関係については記載されていなかった。本発明者等の検討によれば、スルホランの比誘電率は、上記酸化物系無機固体電解質の比誘電率よりも低かった。そのため、活物質と酸化物系無機固体電解質との界面抵抗を十分に低減することはできないと考えられる。
以下、本発明の全固体電池について、構成ごとに説明する。
In Patent Document 2, sulfolane and sulfolane derivatives are solvents having a high dielectric constant and excellent ion conductivity, and are present in the vicinity of the contact point between the active material and the oxide-based inorganic solid electrolyte particles. There is a description that resistance to Li ion conduction is reduced. However, the relative dielectric constant of sulfolane and the oxide-based inorganic solid electrolyte (Li 1 + x + y Al x Ti 2-x Si y P 3-y O 12 (0 ≦ x ≦ 0.4, 0 ≦ y ≦ 0) used therein (6)) was not described in relation to the relative dielectric constant. According to the study by the present inventors, the relative dielectric constant of sulfolane was lower than that of the oxide-based inorganic solid electrolyte. Therefore, it is considered that the interface resistance between the active material and the oxide-based inorganic solid electrolyte cannot be sufficiently reduced.
Hereinafter, the all solid state battery of the present invention will be described for each configuration.

1.正極活物質層
まず、本発明における正極活物質層について説明する。本発明の正極活物質層は、少なくとも平均作動電圧が4V(vs.Li/Li)以上の正極活物質を含有するものであり、必要に応じて固体電解質材料、導電化剤および結着剤の少なくとも一つを含有していても良い。
1. First, the positive electrode active material layer in the present invention will be described. The positive electrode active material layer of the present invention contains at least a positive electrode active material having an average operating voltage of 4 V (vs. Li / Li + ) or more, and if necessary, a solid electrolyte material, a conductive agent, and a binder. It may contain at least one of.

(1)正極活物質
本発明に用いられる正極活物質は、平均作動電圧が4V(vs.Li/Li)以上となるものであれば特に限定されるものではない。正極活物質の平均作動電圧としては、通常、4V(vs.Li/Li)以上であり、中でも、4.0V〜6.0Vの範囲内であることが好ましく、さらに、4.5V〜5.5Vの範囲内であることがより好ましい。なお、本発明における平均作動電圧は、例えば、サイクリックボルタンメトリーを利用して評価することができる。すなわち、0.1mV/secのような小さな電位挿引速度でサイクリックボルタンメトリーを測定した際に、酸化側のピーク電流を与える電圧と還元側のピーク電流を与える電圧との平均値を平均作動電圧とみなすことができる。
(1) Positive electrode active material The positive electrode active material used in the present invention is not particularly limited as long as the average operating voltage is 4 V (vs. Li / Li + ) or more. The average operating voltage of the positive electrode active material is usually 4 V (vs. Li / Li + ) or more, preferably 4.0 V to 6.0 V, and more preferably 4.5 V to 5 V. More preferably within the range of 5V. The average operating voltage in the present invention can be evaluated using, for example, cyclic voltammetry. That is, when cyclic voltammetry is measured at a small potential pulling speed such as 0.1 mV / sec, the average value of the voltage that gives the peak current on the oxidation side and the voltage that gives the peak current on the reduction side is the average operating voltage. Can be considered.

正極活物質としては、平均作動電圧を4V(vs.Li/Li)以上とできるものであれば特に限定されるものではないが、酸化物正極活物質であることが好ましい。エネルギー密度の高い正極活物質層とすることができるからである。 The positive electrode active material is not particularly limited as long as the average operating voltage can be 4 V (vs. Li / Li + ) or higher, but is preferably an oxide positive electrode active material. This is because a positive electrode active material layer having a high energy density can be obtained.

正極活物質の一例としては、例えば、一般式LiM(Mは遷移金属元素の少なくとも一種である)で表されるスピネル型構造を有する化合物を挙げることができる。なお、上記一般式LiMのMは、遷移金属元素であれば特に限定されないが、例えばNi、Mn、Cr、Co、V、Tiからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましく、中でもNi、Mn、Crからなる群から選択される少なくとも一種であることがより好ましい。具体的には、LiCr0.05Ni0.50Mn1.45、LiCrMnO、LiNi0.5Mn1.5等を挙げることができる。また、正極活物質の他の例としては、一般式LiMPO(Mは遷移金属元素の少なくとも一種である)で表されるオリビン型構造を有する化合物を挙げることができる。なお、上記一般式中のMは、遷移金属元素であれば特に限定されないが、例えばMn、Co、Ni、Vからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましく、中でもMn、Co、Niからなる群から選択される少なくとも一種であることがより好ましい。具体的には、LiMnPO、LiCoPO、LiNiPO等を挙げることができる。また正極活物質の他の例としては、一般式LiMO(Mは遷移金属元素の少なくとも一種である)で表される層状構造を有する化合物を挙げることができる。具体的には、LiNi0.5Mn0.5、LiNi0.33Co0.33Mn0.33等を挙げることができる。また、上述した正極活物質以外の例としては、LiMnO−LiNi1/3Co1/3Mn1/3固溶体、LiMnO−LiNi0.5Mn1.5固溶体、LiMnO−LiFeO固溶体等を挙げることができる。 As an example of the positive electrode active material, for example, a compound having a spinel structure represented by a general formula LiM 2 O 4 (M is at least one of transition metal elements) can be given. The M in the general formula LiM 2 O 4 is not particularly limited as long as it is a transition metal element, but is preferably at least one selected from the group consisting of Ni, Mn, Cr, Co, V, and Ti, for example. Among these, at least one selected from the group consisting of Ni, Mn, and Cr is more preferable. Specific examples include LiCr 0.05 Ni 0.50 Mn 1.45 O 4 , LiCrMnO 4 , LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 and the like. As another example of the positive electrode active material, a compound having an olivine structure represented by a general formula LiMPO 4 (M is at least one kind of transition metal element) can be given. M in the above general formula is not particularly limited as long as it is a transition metal element, but is preferably at least one selected from the group consisting of Mn, Co, Ni, and V, for example, Mn, Co, Ni More preferably, it is at least one selected from the group consisting of: Specifically, LiMnPO 4 , LiCoPO 4 , LiNiPO 4 and the like can be mentioned. As another example of the positive electrode active material, a compound having a layered structure represented by a general formula LiMO 2 (M is at least one kind of transition metal element) can be given. Specific examples include LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 and LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 . Further, examples other than the above-mentioned cathode active material, Li 2 MnO 3 -LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 solid solution, Li 2 MnO 3 -LiNi 0.5 Mn 1.5 O 2 solid solution , Li 2 MnO 3 —LiFeO 2 solid solution, and the like.

正極活物質の形状としては、例えば真球状、楕円球状等の粒子形状、薄膜形状等を挙げることができる。また、正極活物質が粒子形状である場合、その平均粒径は、例えば0.1μm〜50μmの範囲内であることが好ましい。また、正極活物質層における正極活物質の含有量は、例えば10重量%〜99重量%の範囲内であることが好ましく、20重量%〜90重量%の範囲内であることがより好ましい。   Examples of the shape of the positive electrode active material include a particle shape such as a true sphere and an oval sphere, and a thin film shape. Moreover, when a positive electrode active material is a particle shape, it is preferable that the average particle diameter exists in the range of 0.1 micrometer-50 micrometers, for example. Further, the content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably in the range of 10 wt% to 99 wt%, for example, and more preferably in the range of 20 wt% to 90 wt%.

(2)正極活物質層
本発明における正極活物質層は、上述した正極活物質以外に、必要に応じて、その他の材料を含有していても良く、例えば固体電解質材料等を挙げることができる。固体電解質材料としては、一般的な全固体電池に用いられるものであれば特に限定されるものではないが、後述する「2.修飾材」の項に記載する修飾材の比誘電率よりも低い比誘電率を有するものが好ましく、例えば、後述する「3.固体電解質層」の項に記載する固体電解質材料を好適に用いることができる。正極活物質層における固体電解質材料の含有量は、例えば、1重量%〜90重量%の範囲内であることが好ましく、10重量%〜80重量%の範囲内であることがより好ましい。
(2) Positive electrode active material layer The positive electrode active material layer in the present invention may contain other materials as necessary in addition to the above-described positive electrode active material, and examples thereof include solid electrolyte materials. . The solid electrolyte material is not particularly limited as long as it is used in a general all solid state battery, but is lower than the relative dielectric constant of the modifying material described in the section “2. Modifying material” described later. Those having a relative dielectric constant are preferable. For example, the solid electrolyte material described in the section of “3. Solid electrolyte layer” described later can be suitably used. The content of the solid electrolyte material in the positive electrode active material layer is, for example, preferably in the range of 1% by weight to 90% by weight, and more preferably in the range of 10% by weight to 80% by weight.

さらに正極活物質層は、上述した固体電解質材料の他に正極活物質層の導電性を向上させる観点から導電化剤を含有しても良い。導電化材としては、例えばアセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンファイバー等を挙げることができる。また、正極活物質は結着剤を含有していても良い。このような結着材としては、例えば、ポリビニリデンフロライド(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素含有結着材等を挙げることができる。   Furthermore, the positive electrode active material layer may contain a conductive agent from the viewpoint of improving the conductivity of the positive electrode active material layer in addition to the solid electrolyte material described above. Examples of the conductive material include acetylene black, ketjen black, and carbon fiber. Moreover, the positive electrode active material may contain a binder. Examples of such a binder include fluorine-containing binders such as polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene (PTFE).

正極活物質層の厚さは、目的とする全固体電池の種類によって異なるものであるが、例えば、0.1μm〜1000μmの範囲内であることが好ましい。また、正極活物質層の形成方法としては、目的とする正極活物質層を形成できる方法であれば特に限定されない。   The thickness of the positive electrode active material layer varies depending on the type of the all-solid battery intended, but is preferably in the range of 0.1 μm to 1000 μm, for example. Further, the method for forming the positive electrode active material layer is not particularly limited as long as it can form the target positive electrode active material layer.

2.修飾材
本発明における修飾材は、正極活物質および固体電解質材料の界面に配置されるものであり、固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有するものである。本発明における修飾材は、固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有するため、電池使用時に、正極活物質および固体電解質材料の界面にかかる極めて大きな局所電場を緩和し、上記界面の固体電解質材料側でのリチウム欠乏層の形成を抑制することができる。そのため、上記Liイオンの移動の低下が抑制され、界面抵抗を低くすることができる。
2. Modified material The modified material in this invention is arrange | positioned in the interface of a positive electrode active material and a solid electrolyte material, and has a dielectric constant higher than the dielectric constant of a solid electrolyte material. Since the modifier in the present invention has a relative dielectric constant higher than that of the solid electrolyte material, when the battery is used, the extremely large local electric field applied to the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material is relaxed. Formation of a lithium-deficient layer on the solid electrolyte material side can be suppressed. For this reason, the decrease in the movement of the Li ions is suppressed, and the interface resistance can be lowered.

本発明における修飾材は、固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有するものである。比誘電率の測定方法としては、例えば、JIS C 2565に記載の方法(空洞共振器法等)や、上記JIS C 2565に記載の方法を試料挿入孔閉鎖形として改良した方法(試料挿入孔閉鎖形の摂動方式空洞共振器法)等を挙げることができる。具体的には、空洞共振器内に試料を挿入し、試料挿入前後の共振周波数の変化を測定することにより誘電率を算出することができる。また、修飾材の比誘電率(A)に対する固体電解質材料の比誘電率(B)の比率(B/A)は、本発明の効果を得ることができれば特に限定されるものではないが、例えば、0.001〜1の範囲内であることが好ましく、0.005〜0.5の範囲内であることがより好ましく、0.01〜0.1の範囲内であることが特に好ましい。   The modifying material in the present invention has a dielectric constant higher than that of the solid electrolyte material. As a method for measuring the relative dielectric constant, for example, a method described in JIS C 2565 (such as a cavity resonator method) or a method in which the method described in JIS C 2565 is improved as a sample insertion hole closed type (sample insertion hole closure). Perturbation type cavity resonator method). Specifically, the dielectric constant can be calculated by inserting a sample into the cavity resonator and measuring the change in the resonance frequency before and after inserting the sample. Further, the ratio (B / A) of the relative dielectric constant (B) of the solid electrolyte material to the relative dielectric constant (A) of the modifier is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be obtained. , Preferably in the range of 0.001-1, more preferably in the range of 0.005-0.5, and particularly preferably in the range of 0.01-0.1.

本発明における修飾材は、固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有するものであれば特に限定されるものではないが、強誘電体であることが好ましい。修飾材の比誘電率を高くすることができるため、正極活物質および固体電解質材料の界面でのLiイオンによる堆積や偏りを抑制し、Liイオンの移動をスムーズにする効果が得られるからである。そのため、上述した界面にかかる極めて大きな局所電場を緩和し、界面抵抗を低減できる。また、このような効果は修飾材近傍のみならず、修飾材から離れた場所でも得られ、修飾材を正極活物質および固体電解質材料の界面に少量配置することで、界面抵抗を効率良く低減することができる。   The modifier in the present invention is not particularly limited as long as it has a relative dielectric constant higher than that of the solid electrolyte material, but is preferably a ferroelectric. This is because the relative permittivity of the modifying material can be increased, so that the effect of smoothing the movement of Li ions can be obtained by suppressing deposition and unevenness due to Li ions at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material. . Therefore, the extremely large local electric field applied to the interface described above can be relaxed, and the interface resistance can be reduced. Moreover, such an effect can be obtained not only in the vicinity of the modifying material but also in a place away from the modifying material, and by arranging a small amount of the modifying material at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material, the interface resistance can be efficiently reduced. be able to.

また本発明における修飾材は、通常、固体である。そのため、流動性が極めて低く、修飾材が移動することなく、より確実に正極活物質および固体電解質材料の界面に配置することができる。このような修飾材としては、例えば、酸化物、硫化物、窒化物等を挙げることができ、中でも、酸化物が好ましい。大気中で安定であるからである。酸化物の修飾材の具体例としては、BaTiO、LiNbO、LiTaO、Li、ロッシェル塩、TiO、SiO、MgO、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)、AlPO、Al、LiPO、LiAlSiO、Li−P−Si−O、Li−B−Si−O等を挙げることができ、中でも、BaTiOが好ましい。比誘電率が高いからである。また、硫化物の修飾材の具体例としては、硫化バナジウム、硫酸マグネシウム等を挙げることができ、窒化物の修飾材の具体例としては、Si、SiAlON等を挙げることができる。 The modifier in the present invention is usually a solid. Therefore, the fluidity is extremely low, and the modifier can be more reliably disposed at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material without moving. Examples of such modifiers include oxides, sulfides, nitrides, etc. Among them, oxides are preferable. This is because it is stable in the atmosphere. Specific examples of the oxide modifier include BaTiO 3 , LiNbO 3 , LiTaO 3 , Li 2 B 4 O 7 , Rochelle salt, TiO 2 , SiO 2 , MgO, PZT (lead zirconate titanate), AlPO 4 , Al 2 O 3 , Li 3 PO 4 , LiAlSiO 4 , Li—P—Si—O, Li—B—Si—O and the like can be mentioned, and among these, BaTiO 3 is preferable. This is because the relative dielectric constant is high. Specific examples of the sulfide modifier include vanadium sulfide, magnesium sulfate, and the like, and specific examples of the nitride modifier include Si 3 N 4 , SiAlON, and the like.

修飾材の形状としては、例えば真球状、楕円球状等の粒子形状を挙げることができる。このような修飾材の平均粒径としては、例えば、1nm以上であることが好ましく、3nm以上であることがより好ましく、5nm以上であることが特に好ましい。平均粒径が上記範囲より小さい場合、目的とする効果を発揮しにくくなる可能性があるからである。また本発明に用いられる修飾材がBaTiOの場合、平均粒径が大きくなると比誘電率が高くなるという効果を奏するからである。また、上記修飾材の平均粒径としては、例えば、100nm以下であることが好ましく、50nm以下であることがより好ましく、30nm以下であることが特に好ましい。平均粒径が上記範囲より大きい場合、界面でのイオン伝導性を低下させる可能性を有するからである。なお、上記平均粒径の測定方法としては、粒度分布計を用いてD50を測定する方法等が挙げられる。 Examples of the shape of the modifier include particle shapes such as a true sphere and an elliptic sphere. The average particle diameter of such a modifier is, for example, preferably 1 nm or more, more preferably 3 nm or more, and particularly preferably 5 nm or more. This is because if the average particle size is smaller than the above range, it may be difficult to achieve the intended effect. Further, when the modifying material used in the present invention is BaTiO 3 , there is an effect that the relative dielectric constant increases as the average particle size increases. Moreover, as an average particle diameter of the said modifier, it is preferable that it is 100 nm or less, for example, it is more preferable that it is 50 nm or less, and it is especially preferable that it is 30 nm or less. This is because if the average particle size is larger than the above range, the ion conductivity at the interface may be lowered. In this connection, the measurement method of the average particle diameter, and a method for measuring the D 50 using a particle size distribution meter and the like.

本発明における修飾材は、正極活物質および固体電解質材料の界面に配置される。修飾材が配置される位置の一例としては、正極活物質層と固体電解質層との界面を挙げることができる。修飾材を上記位置に配置することで、より簡便に目的とする全固体電池を製造することができる。また、修飾材が配置される位置の他の例としては、正極活物質層内における正極活物質および固体電解質材料の界面を挙げることができる。また、この場合、修飾材は正極活物質および固体電解質材料の少なくとも一方に担持されていても良い。   The modifier in the present invention is disposed at the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material. As an example of the position where the modifier is disposed, an interface between the positive electrode active material layer and the solid electrolyte layer can be cited. By disposing the modifier at the above position, the intended all solid state battery can be manufactured more easily. Another example of the position where the modifier is disposed is the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material in the positive electrode active material layer. In this case, the modifier may be supported on at least one of the positive electrode active material and the solid electrolyte material.

修飾材の含有量としては、本発明の効果を発揮することができれば特に限定されるものではなく、使用される固体電解質材料および修飾材の種類等に応じて適宜調整されることが好ましい。例えば、修飾材が正極活物質層と固体電解質層との間に配置される場合、平面視上での、修飾材による正極活物質層の表面被覆率が、1%〜95%の範囲内であることが好ましく、5%〜70%の範囲内であることがより好ましく、10%〜50%の範囲内であることが特に好ましい。上記表面被覆率が上記範囲に満たない場合、本発明の効果を十分に得られない可能性があり、また一方、上記表面被覆率が上記範囲を超える場合、例えばBaTiO等の絶縁体である修飾材を用いると、Liイオンの移動が困難となる可能性があり、本発明の効果が薄れる可能性があるからである。なお、上記表面被覆率は、走査型電子顕微鏡(SEM)によって得られる画像から算出できる値である。 The content of the modifier is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be exhibited, and is preferably adjusted as appropriate depending on the type of the solid electrolyte material and modifier used. For example, when the modifier is disposed between the positive electrode active material layer and the solid electrolyte layer, the surface coverage of the positive electrode active material layer by the modifier in plan view is within a range of 1% to 95%. It is preferably within a range of 5% to 70%, more preferably within a range of 10% to 50%. When the surface coverage is less than the above range, the effects of the present invention may not be sufficiently obtained. On the other hand, when the surface coverage exceeds the above range, an insulator such as BaTiO 3 is used. If the modifier is used, the movement of Li ions may be difficult, and the effect of the present invention may be diminished. The surface coverage is a value that can be calculated from an image obtained by a scanning electron microscope (SEM).

3.固体電解質層
次に、本発明における固体電解質層について説明する。本発明における固体電解質層は、正極活物質層および負極活物質層の間に形成され、少なくとも固体電解質材料を含有するものである。また、本発明に用いられる固体電解質材料の比誘電率は、上述した修飾材の比誘電率よりも低いことが好ましい。このような固体電解質材料としては、例えば、硫化物固体電解質材料および酸化物固体電解質材料等を挙げることができる。
3. Next, the solid electrolyte layer in the present invention will be described. The solid electrolyte layer in the present invention is formed between the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer and contains at least a solid electrolyte material. The relative dielectric constant of the solid electrolyte material used in the present invention is preferably lower than the relative dielectric constant of the modifying material described above. Examples of such a solid electrolyte material include a sulfide solid electrolyte material and an oxide solid electrolyte material.

本発明に用いられる酸化物固体電解質材料としては、例えば、LiPON(例えば、Li2.9PO3.30.46)、LiLaTiO(例えば、Li0.34La0.51TiO)、LiLaZrO(例えば、LiLaZr12)等を挙げることができる。中でも、室温で成膜が可能であることから、LiPONが特に好ましい。また、酸化物固体電解質材料の他の例としては、例えばNASICON型構造を有する化合物等を挙げることができる。NASICON型構造を有する化合物の一例としては、一般式Li1+xAlGe2−x(PO(0≦x≦2)で表される化合物を挙げることができる。上記一般式において、xの範囲は、0以上であれば良く、中でも、0より大きいことが好ましく、0.3以上であることがより好ましい。一方、xの範囲は、2以下であれば良く、中でも、1.7以下であることが好ましく、1以下であることがより好ましい。中でも、本発明においては、上記酸化物固体電解質材料が、Li1.5Al0.5Ge1.5(POであることが好ましい。また、NASICON型構造を有する化合物の他の例としては、一般式Li1+xAlTi2−x(PO(0≦x≦2)で表される化合物を挙げることができる。上記一般式において、xの範囲は、0以上であれば良く、中でも、0より大きいことが好ましく、0.3以上であることがより好ましい。一方、xの範囲は、2以下であれば良く、中でも、1.7以下であることが好ましく、1以下であることがより好ましい。中でも、本発明においては、上記酸化物固体電解質材料が、Li1.3Al0.3Ti1.7(POであることが好ましい。 Examples of the oxide solid electrolyte material used in the present invention include LiPON (for example, Li 2.9 PO 3.3 N 0.46 ), LiLaTiO (for example, Li 0.34 La 0.51 TiO 3 ), and LiLaZrO. (e.g., Li 7 La 3 Zr 2 O 12) can be exemplified. Among these, LiPON is particularly preferable because it can be formed at room temperature. Other examples of the oxide solid electrolyte material include a compound having a NASICON type structure. As an example of a compound having a NASICON type structure, a compound represented by the general formula Li 1 + x Al x Ge 2-x (PO 4 ) 3 (0 ≦ x ≦ 2) can be given. In the above general formula, the range of x may be 0 or more, more preferably greater than 0, and more preferably 0.3 or more. On the other hand, the range of x may be 2 or less, and is preferably 1.7 or less, and more preferably 1 or less. Above all, in the present invention, the oxide solid electrolyte material, Li 1.5 Al 0.5 Ge 1.5 ( PO 4) is preferably 3. Another example of the compound having a NASICON structure is a compound represented by the general formula Li 1 + x Al x Ti 2-x (PO 4 ) 3 (0 ≦ x ≦ 2). In the above general formula, the range of x may be 0 or more, more preferably greater than 0, and more preferably 0.3 or more. On the other hand, the range of x may be 2 or less, and is preferably 1.7 or less, and more preferably 1 or less. Above all, in the present invention, the oxide solid electrolyte material, Li 1.3 Al 0.3 Ti 1.7 ( PO 4) is preferably 3.

また、本発明に用いられる硫化物固体電解質材料としては、例えば、LiS−P、LiS−P−LiI、LiS−P−LiO、LiS−P−LiO−LiI、LiS−SiS、LiS−SiS−LiI、LiS−SiS−LiBr、LiS−SiS−LiCl、LiS−SiS−B−LiI、LiS−SiS−P−LiI、LiS−B、LiS−P−Z(ただし、m、nは正の数。Zは、Ge、Zn、Gaのいずれか。)、LiS−GeS、LiS−SiS−LiPO、LiS−SiS−LiMO(ただし、x、yは正の数。Mは、P、Si、Ge、B、Al、Ga、Inのいずれか。)等を挙げることができる。なお、上記「LiS−P」の記載は、LiSおよびPを含む原料組成物を用いてなる硫化物固体電解質材料を意味し、他の記載についても同様である。さらに具体的には、例えば、Li11、Li3.250.95、Li3.25Ge0.250.75等を挙げることができる。 Examples of the sulfide solid electrolyte material used in the present invention include Li 2 S—P 2 S 5 , Li 2 S—P 2 S 5 —LiI, Li 2 S—P 2 S 5 —Li 2 O, Li 2 S-P 2 S 5 -Li 2 O-LiI, Li 2 S-SiS 2, Li 2 S-SiS 2 -LiI, Li 2 S-SiS 2 -LiBr, Li 2 S-SiS 2 -LiCl, Li 2 S-SiS 2 -B 2 S 3 -LiI, Li 2 S-SiS 2 -P 2 S 5 -LiI, Li 2 S-B 2 S 3, Li 2 S-P 2 S 5 -Z m S n ( However, m and n are positive numbers. Z is any one of Ge, Zn, and Ga.), Li 2 S—GeS 2 , Li 2 S—SiS 2 —Li 3 PO 4 , Li 2 S—SiS 2 —. Li x MO y (where, x, y is the number of positive .M is, P, Si, e, B, Al, Ga, either an In.) and the like. The description of “Li 2 S—P 2 S 5 ” means a sulfide solid electrolyte material using a raw material composition containing Li 2 S and P 2 S 5, and the same applies to other descriptions. is there. More specifically, for example, Li 7 P 3 S 11 , Li 3.25 P 0.95 S 4 , Li 3.25 Ge 0.25 P 0.75 S 4 and the like can be mentioned.

また、固体電解質材料の形状としては、例えば、真球状、楕円球状等の粒子形状、薄膜形状等を挙げることができる。また、固体電解質材料が粒子形状である場合、その平均粒径は、例えば、50nm〜5μmの範囲内であることが好ましく、100nm〜3μmの範囲内であることがより好ましい。   Examples of the shape of the solid electrolyte material include particle shapes such as true spheres and ellipsoids, and thin film shapes. Moreover, when a solid electrolyte material is a particle shape, it is preferable that the average particle diameter exists in the range of 50 nm-5 micrometers, for example, and it is more preferable that it exists in the range of 100 nm-3 micrometers.

固体電解質層は、上述した固体電解質材料のみから構成されることが好ましいが、必要に応じて、修飾材を含有していても良い。固体電解質層における修飾材の含有量としては、例えば、0.01重量%〜10重量%の範囲内であることが好ましく、0.1重量%〜5重量%の範囲内であることがより好ましい。なお、固体電解質層に用いられる修飾材については、上記「2.修飾材」の項に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。また、固体電解質層は、必要に応じて、さらに結着剤を含有していても良い。固体電解質層に用いられる結着剤としては、上述した正極活物質層における場合と同様である。   The solid electrolyte layer is preferably composed only of the above-described solid electrolyte material, but may contain a modifier as necessary. The content of the modifying material in the solid electrolyte layer is preferably in the range of 0.01 wt% to 10 wt%, for example, and more preferably in the range of 0.1 wt% to 5 wt%. . The modifier used for the solid electrolyte layer is the same as that described in the section “2. Modifier” above, and is not described here. Moreover, the solid electrolyte layer may further contain a binder as necessary. The binder used for the solid electrolyte layer is the same as in the positive electrode active material layer described above.

固体電解質層の厚さとしては、固体電解質材料の種類および全固体電池の構成によって大きく異なるものであるが、例えば、0.1μm〜1000μmの範囲内であることが好ましく、0.1μm〜300μmの範囲内であることがより好ましい。固体電解質層の形成方法としては、目的とする固体電解質層を形成できる方法であれば特に限定されない。   The thickness of the solid electrolyte layer varies greatly depending on the type of the solid electrolyte material and the configuration of the all-solid battery, but is preferably in the range of 0.1 μm to 1000 μm, for example, 0.1 μm to 300 μm. More preferably within the range. The method for forming the solid electrolyte layer is not particularly limited as long as it is a method capable of forming the target solid electrolyte layer.

4.負極活物質層
次に、本発明における負極活物質層について説明する。本発明における負極活物質層は、少なくとも負極活物質を含有する層であり、必要に応じて固体電解質材料および導電化剤の少なくとも一つを含有していても良い。本発明の全固体電池が全固体リチウム電池である場合、負極活物質としては、伝導イオンであるLiイオンを吸蔵・放出可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、カーボン活物質および金属活物質等を挙げることができる。カーボン活物質としては、例えば、黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、高配向性グラファイト(HOPG)、ハードカーボン、ソフトカーボン等を挙げることができる。一方、金属活物質としては、例えば、Li合金、Sn−Co−C等の合金材料、In、Al、SiおよびSn等を挙げることができる。また、その他の負極活物質の例としては、LiTiO等の酸化物系材料を挙げることができる。
4). Next, the negative electrode active material layer in the present invention will be described. The negative electrode active material layer in the present invention is a layer containing at least a negative electrode active material, and may contain at least one of a solid electrolyte material and a conductive agent as required. When the all-solid battery of the present invention is an all-solid lithium battery, the negative electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release Li ions, which are conductive ions. For example, a carbon active material And a metal active material. Examples of the carbon active material include graphite, mesocarbon microbeads (MCMB), highly oriented graphite (HOPG), hard carbon, and soft carbon. On the other hand, examples of the metal active material include alloy materials such as Li alloy and Sn—Co—C, In, Al, Si, and Sn. In addition, examples of other negative electrode active materials include oxide materials such as Li 4 TiO 5 .

なお、負極活物質層に用いられる固体電解質材料および導電化剤については、それぞれ上述した固体電解質層および正極活物質層における場合と同様である。また負極活物質層の厚さは、例えば、0.1μm〜1000μmの範囲内である。負極活物質層の形成方法としては、目的とする負極活物質層を形成できる方法であれば特に限定されない。   Note that the solid electrolyte material and the conductive agent used in the negative electrode active material layer are the same as those in the solid electrolyte layer and the positive electrode active material layer described above, respectively. The thickness of the negative electrode active material layer is, for example, in the range of 0.1 μm to 1000 μm. The method for forming the negative electrode active material layer is not particularly limited as long as it can form the target negative electrode active material layer.

5.その他の構成
本発明の全固体電池は、上述した正極活物質層、固体電解質層、および負極活物質層を少なくとも有するものである。さらに通常は、正極活物質層の集電を行う正極集電体、および負極活物質層の集電を行う負極集電体を有する。正極集電体の材料としては、例えば、SUS、アルミニウム、ニッケル、鉄、チタン、およびカーボン等を挙げることができ、中でも、SUSが好ましい。一方、負極集電体の材料としては、例えば、SUS、銅、ニッケル、およびカーボン等を挙げることができ、中でも、SUSが好ましい。また、正極集電体および負極集電体の厚さや形状等については、全固体電池の用途等に応じて適宜選択することが好ましい。また、本発明に用いられる電池ケースには、一般的な全固体電池に使用される電池ケースを用いることができ、例えば、SUS製電池ケース等を挙げることができる。また、本発明の全固体電池は、発電要素を絶縁リングの内部に形成したものであっても良い。
5. Other Configurations The all solid state battery of the present invention has at least the positive electrode active material layer, the solid electrolyte layer, and the negative electrode active material layer described above. Furthermore, it usually has a positive electrode current collector for collecting current of the positive electrode active material layer and a negative electrode current collector for collecting current of the negative electrode active material layer. Examples of the material for the positive electrode current collector include SUS, aluminum, nickel, iron, titanium, and carbon. Among them, SUS is preferable. On the other hand, examples of the material for the negative electrode current collector include SUS, copper, nickel, and carbon. Among them, SUS is preferable. In addition, the thickness and shape of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector are preferably appropriately selected according to the use of the all solid state battery. Moreover, the battery case used for a general all-solid-state battery can be used for the battery case used for this invention, For example, the battery case made from SUS etc. can be mentioned. Further, the all solid state battery of the present invention may be one in which the power generating element is formed inside the insulating ring.

6.全固体電池
本発明においては、正極活物質層および固体電解質層の界面に、上述した修飾材を配置することにより、正極活物質および固体電解質材料の界面抵抗を低減できる。そのため、正極活物質として平均作動電圧が4V(vs.Li/Li)以上となる高電圧材料を使用しても、界面抵抗を低減でき、室温環境下において充放電可能な全固体電池とすることができる。また本発明の全固体電池としては、一次電池であっても良く、二次電池であっても良いが、中でも二次電池であることが好ましい。繰り返し充放電でき、例えば、車載用電池として有用だからである。全固体電池の形状としては、例えば、コイン型、ラミネート型、円筒型、および角型等を挙げることができる。
6). All-solid-state battery In this invention, the interface resistance of a positive electrode active material and a solid electrolyte material can be reduced by arrange | positioning the modifier mentioned above in the interface of a positive electrode active material layer and a solid electrolyte layer. Therefore, even when a high-voltage material having an average operating voltage of 4 V (vs. Li / Li + ) or more is used as the positive electrode active material, the interface resistance can be reduced, and an all-solid battery that can be charged and discharged in a room temperature environment is obtained. be able to. The all solid state battery of the present invention may be a primary battery or a secondary battery, but among them, a secondary battery is preferable. This is because it can be repeatedly charged and discharged and is useful, for example, as a vehicle-mounted battery. Examples of the shape of the all solid state battery include a coin type, a laminate type, a cylindrical type, and a square type.

本発明の全固体電池の製造方法は、上述した全固体電池を得ることができる方法であれば特に限定されるものではなく、一般的な全固体電池の製造方法と同様の方法を用いることができる。例えば、全固体電池が薄膜形状である場合、基板上に正極活物質層を形成し、正極活物質層上に上述した修飾材層を形成し、その後固体電解質層、負極活物質層を順に形成し積層する方法等を挙げることができる。   The method for producing an all-solid battery of the present invention is not particularly limited as long as it is a method capable of obtaining the above-described all-solid battery, and a method similar to a general method for producing an all-solid battery may be used. it can. For example, when the all-solid-state battery is in the form of a thin film, the positive electrode active material layer is formed on the substrate, the above-described modifier layer is formed on the positive electrode active material layer, and then the solid electrolyte layer and the negative electrode active material layer are sequentially formed. And a method of laminating.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下に実施例および比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples and comparative examples.

[実施例1]
(正極活物質層の作製)
基板として、厚さ0.2mmのグラッシーカーボンを用意した。次に、上記基板上にPLD法によって、厚さ60nmのLiCr0.05Ni0.50Mn1.45からなる層を形成し、正極活物質層を得た。
なお、PLD法の各条件は以下の通りである。
・ターゲット組成:Li1.2Cr0.05Ni0.50Mn1.45
・チャンバー内圧力:200mTorr
・ターゲット−基板間距離:8.5cm
・基板温度:700℃
・蒸着時間:120min
[Example 1]
(Preparation of positive electrode active material layer)
As a substrate, glassy carbon having a thickness of 0.2 mm was prepared. Next, a layer made of LiCr 0.05 Ni 0.50 Mn 1.45 O 4 having a thickness of 60 nm was formed on the substrate by a PLD method to obtain a positive electrode active material layer.
Each condition of the PLD method is as follows.
Target composition: Li 1.2 Cr 0.05 Ni 0.50 Mn 1.45 O 4
-Chamber pressure: 200 mTorr
-Target-substrate distance: 8.5 cm
-Substrate temperature: 700 ° C
・ Deposition time: 120 min

(修飾材の配置)
2−メトキシエタノール中に、平均粒径10nmのBaTiOを分散させたスラリー(固形分濃度:8重量%、日揮触媒化成社製)を用意し、10倍に希釈して分散液(固形分濃度:0.8重量%)を調製した。次に、上述した正極活物質層上にスピンコート法によって、分散液を塗工した。その後、ホットプレート上(180℃)で60min保持し、溶媒を揮発させて修飾材層を形成し、正極活物質層/修飾材層の積層体を得た。
なお、スピンコート法の各条件は以下の通りである。
・回転速度:5000rpm
・処理時間:2min
(Arrangement of modifiers)
A slurry (solid content concentration: 8% by weight, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) in which BaTiO 3 having an average particle diameter of 10 nm is dispersed in 2-methoxyethanol is prepared and diluted 10 times to obtain a dispersion (solid content concentration). : 0.8 wt%). Next, the dispersion was applied onto the positive electrode active material layer described above by spin coating. Then, it hold | maintained for 60 minutes on a hotplate (180 degreeC), the solvent was volatilized, the modifier layer was formed, and the laminated body of the positive electrode active material layer / modifier layer was obtained.
The conditions for the spin coating method are as follows.
・ Rotation speed: 5000rpm
・ Processing time: 2 min

(固体電解質層の作製)
上述した正極活物質層/修飾材層の積層体上に、Ar−N混合雰囲気下で、RFマグネトロンスパッタリング法によって、厚さ5μmのLiPONからなる固体電解質層を形成し、正極活物質層/修飾材層/固体電解質層の積層体を得た。
なお、RFマグネトロンスパッタリング法の各条件は以下の通りである。
・ターゲット組成:LiPO
・チャンバー内圧力:4Pa
・ターゲット−基板間距離:13cm
・蒸着時間:50hour
(Preparation of solid electrolyte layer)
A solid electrolyte layer made of LiPON having a thickness of 5 μm is formed on the above positive electrode active material layer / modifier layer laminate by RF magnetron sputtering in an Ar—N mixed atmosphere, and the positive electrode active material layer / modification A laminate of material layer / solid electrolyte layer was obtained.
The conditions of the RF magnetron sputtering method are as follows.
Target composition: Li 3 PO 4
-Chamber pressure: 4Pa
-Target-substrate distance: 13 cm
・ Vapor deposition time: 50hour

(負極活物質層の作製)
上述した正極活物質層/修飾材層/固体電解質層の積層体上に、抵抗加熱蒸着法によってリチウム金属を蒸着し、厚さ5μmの負極活物質層を形成し、全固体電池を作製した。
(Preparation of negative electrode active material layer)
Lithium metal was deposited on the positive electrode active material layer / modifier layer / solid electrolyte layer laminate by the resistance heating vapor deposition method to form a negative electrode active material layer having a thickness of 5 μm, and an all-solid battery was fabricated.

[実施例2]
スラリー(固形分濃度:8重量%、日揮触媒化成社製)を50倍に希釈して得た分散液(固形分濃度:0.16重量%)を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で全固体電池を作製した。
[Example 2]
The same as in Example 1 except that the dispersion (solid content concentration: 0.16 wt%) obtained by diluting the slurry (solid content concentration: 8 wt%, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) 50 times was used. An all-solid battery was produced by this method.

[実施例3]
スラリー(固形分濃度:8重量%、日揮触媒化成社製)を100倍に希釈して得た分散液(固形分濃度:0.08重量%)を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で全固体電池を作製した。
[Example 3]
The same as in Example 1 except that the dispersion (solid content concentration: 0.08 wt%) obtained by diluting the slurry (solid content concentration: 8 wt%, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) 100 times was used. An all-solid battery was produced by this method.

[実施例4]
スラリー(固形分濃度:8重量%、日揮触媒化成社製)を1000倍に希釈して得た分散液(固形分濃度:0.008重量%)を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で全固体電池を作製した。
[Example 4]
Example 1 except that a slurry (solid content concentration: 0.008% by weight) obtained by diluting a slurry (solid content concentration: 8% by weight, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals) 1000 times was used. An all-solid battery was produced by this method.

[実施例5]
スラリー(固形分濃度:8重量%、日揮触媒化成社製)を2000倍に希釈して得た分散液(固形分濃度:0.004重量%)を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で全固体電池を作製した。
[Example 5]
Example 1 except that a dispersion (solid content concentration: 0.004% by weight) obtained by diluting a slurry (solid content concentration: 8% by weight, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) 2000 times was used. An all-solid battery was produced by this method.

[実施例6]
スラリー(固形分濃度:8重量%、日揮触媒化成社製)を10000倍に希釈して得た分散液(固形分濃度:0.0008重量%)を用いたこと以外は実施例1と同様の方法で全固体電池を作製した。
[Example 6]
The same as Example 1 except that the dispersion (solid content concentration: 0.0008% by weight) obtained by diluting the slurry (solid content concentration: 8% by weight, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) 10,000 times was used. An all-solid battery was produced by this method.

[評価1]
(SEM観察)
実施例1〜実施例6で用いたBaTiOを含有する分散液をスピンコート法により石英基板上に分散し、BaTiOの分布を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。得られたSEM画像をそれぞれ図3(a)〜(f)に示す。また、SEM画像より算出されたBaTiOによる表面被覆率の値を表1に示す。
[Evaluation 1]
(SEM observation)
The dispersion containing BaTiO 3 used in Examples 1 to 6 was dispersed on a quartz substrate by spin coating, and the distribution of BaTiO 3 was observed with a scanning electron microscope (SEM). The obtained SEM images are shown in FIGS. In addition, Table 1 shows the surface coverage with BaTiO 3 calculated from the SEM image.

図3(a)〜(f)において、白く見えている部分がBaTiOであり、実施例1〜実施例6の各観察結果を比較すると、固形分濃度の高い分散液を用いることにより、より多くのBaTiOが含有された修飾材層が形成されることが確認できた。そのため、正極活物質層上にスピンコート法によって、修飾材層を形成する場合にも同様に、固形分濃度の高い分散液を用いることにより、より多くのBaTiOが含有された修飾材層が形成されると考えられる。 In FIGS. 3A to 3F, the portion that appears white is BaTiO 3. When the observation results of Examples 1 to 6 are compared, by using a dispersion having a high solid content concentration, It was confirmed that a modifier layer containing many BaTiO 3 was formed. Therefore, when a modifier layer is formed on the positive electrode active material layer by spin coating, similarly, a modifier layer containing more BaTiO 3 can be obtained by using a dispersion having a high solid content concentration. It is thought that it is formed.

(比誘電率測定)
上述した実施例1〜実施例6で用いたBaTiOの粉末およびLiPON薄膜の1GHzにおける比誘電率を測定した。具体的には、粒径10nmのBaTiO粉末0.3638gを用いて、JIS C 2565に記載の方法を穴閉鎖形に改良した測定方法に基づいて測定した。また、石英基板上に蒸着された5μmのLiPON薄膜を形成し、同様の方法に基づいて測定した。その結果、LiPON薄膜の比誘電率は11.2、BaTiO粉末の比誘電率は359.4であった。これより、固体電解質層として用いるLiPON薄膜の比誘電率に比べて、修飾材として用いるBaTiOの比誘電率の方が高いことが確認できた。
(Specific permittivity measurement)
The relative dielectric constant at 1 GHz of the BaTiO 3 powder and LiPON thin film used in Examples 1 to 6 was measured. Specifically, measurement was performed based on a measurement method obtained by improving the method described in JIS C 2565 into a closed hole type using 0.3638 g of BaTiO 3 powder having a particle size of 10 nm. Further, a 5 μm thick LiPON thin film deposited on a quartz substrate was formed and measured based on the same method. As a result, the relative dielectric constant of the LiPON thin film was 11.2, and the relative dielectric constant of the BaTiO 3 powder was 359.4. From this, it was confirmed that the relative dielectric constant of BaTiO 3 used as the modifier is higher than that of the LiPON thin film used as the solid electrolyte layer.

[比較例]
修飾材層を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様の方法で全固体電池を作製した。
[Comparative example]
An all-solid battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the modifier layer was not formed.

[評価2]
(サイクリックボルタンメトリー(CV)測定)
実施例1〜実施例6および、比較例で作製した全固体電池を用いて、0.1mV/secの挿引速度、2.5V〜5.3Vの電圧走査範囲で、サイクリックボルタンメトリー測定を行った。実施例1〜実施例6および比較例の測定結果を、図4(a)〜(g)にそれぞれ示す。また、実施例1〜実施例6および比較例において得られたピーク電流値を表2に示す。
[Evaluation 2]
(Cyclic voltammetry (CV) measurement)
Using the all-solid-state batteries prepared in Examples 1 to 6 and the comparative example, cyclic voltammetry measurement was performed with an insertion speed of 0.1 mV / sec and a voltage scanning range of 2.5 V to 5.3 V. It was. The measurement results of Examples 1 to 6 and the comparative example are shown in FIGS. Table 2 shows the peak current values obtained in Examples 1 to 6 and the comparative example.

図4および表2に示されるように、実施例4で得られた全固体電池が最も高いピーク電流値を示した。   As shown in FIG. 4 and Table 2, the all solid state battery obtained in Example 4 exhibited the highest peak current value.

(定電流充放電測定)
上記CV測定において最も高いピーク電流値を示した実施例4と、比較例とで得られた全固体電池を用いて、電流を1μAとし、カットオフ電流を3.5V〜4.8Vとして、定電流充放電測定を行った。その結果をそれぞれ図5(a)、(b)に示す。
(Constant current charge / discharge measurement)
Using the all solid state battery obtained in Example 4 that showed the highest peak current value in the CV measurement and the comparative example, the current was set to 1 μA, and the cut-off current was set to 3.5 V to 4.8 V. Current charge / discharge measurement was performed. The results are shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), respectively.

図5(a)に示すように、実施例4で得られた全固体電池では、室温で充放電が可能であり、80mAh/gの容量を得ることができた。これは、正極活物質層および固体電解質層の界面に修飾材としてBaTiOを含有する層が形成されるため、界面抵抗を飛躍的に低減できたからであると考えられる。また、実施例4で得られた全固体電池では、室温で100サイクル以上安定に充放電を行うことができた。これは、固体電解質層とすることで、高電圧材料である正極活物質と組み合わせて使用しても酸化分解を受けにくく、従来の電解液を用いる電池に比べてサイクル特性が向上したと考えられる。一方、図5(b)に示すように、比較例で得られた全固体電池では、室温で充放電を行うことができなかった。これは、正極活物質層および固体電解質層の界面の抵抗が極めて大きいためであると考えられる。 As shown to Fig.5 (a), in the all-solid-state battery obtained in Example 4, charging / discharging was possible at room temperature, and the capacity | capacitance of 80 mAh / g was able to be obtained. This is presumably because the interface resistance can be drastically reduced because a layer containing BaTiO 3 as a modifier is formed at the interface between the positive electrode active material layer and the solid electrolyte layer. Moreover, in the all-solid-state battery obtained in Example 4, it was possible to charge and discharge stably at room temperature for 100 cycles or more. This is because the solid electrolyte layer makes it difficult to undergo oxidative decomposition even when used in combination with a positive electrode active material that is a high-voltage material, and it is thought that the cycle characteristics are improved as compared with a battery using a conventional electrolytic solution. . On the other hand, as shown in FIG.5 (b), in the all-solid-state battery obtained by the comparative example, charging / discharging could not be performed at room temperature. This is presumably because the resistance at the interface between the positive electrode active material layer and the solid electrolyte layer is extremely large.

1 … 正極活物質層
2 … 負極活物質層
3 … 固体電解質層
4 … 正極集電体
5 … 負極集電体
6 … 修飾材
7 … 正極活物質
8 … 固体電解質材料
10 … 全固体電池
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Positive electrode active material layer 2 ... Negative electrode active material layer 3 ... Solid electrolyte layer 4 ... Positive electrode collector 5 ... Negative electrode collector 6 ... Modifier 7 ... Positive electrode active material 8 ... Solid electrolyte material 10 ... All-solid-state battery

Claims (4)

平均作動電圧が4V(vs.Li/Li)以上の正極活物質を含有する正極活物質層と、負極活物質を含有する負極活物質層と、前記正極活物質層および前記負極活物質層の間に形成された固体電解質層とを有する全固体電池であって、
前記正極活物質および固体電解質材料の界面に、前記固体電解質材料の比誘電率よりも高い比誘電率を有する修飾材が配置されていることを特徴とする全固体電池。
A positive electrode active material layer containing a positive electrode active material having an average operating voltage of 4 V (vs. Li / Li + ) or higher, a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material, the positive electrode active material layer, and the negative electrode active material layer An all-solid battery having a solid electrolyte layer formed between
An all-solid battery, wherein a modifying material having a relative dielectric constant higher than that of the solid electrolyte material is disposed at an interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte material.
前記正極活物質層と前記固体電解質層との間に、前記修飾材が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の全固体電池。   The all-solid-state battery according to claim 1, wherein the modifier is disposed between the positive electrode active material layer and the solid electrolyte layer. 前記修飾材が、酸化物であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の全固体電池。   The all-solid-state battery according to claim 1, wherein the modifying material is an oxide. 前記修飾材が、BaTiOであることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の全固体電池。 The all-solid-state battery according to any one of claims 1 to 3 , wherein the modifying material is BaTiO 3 .
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015185129A1 (en) 2014-06-04 2015-12-10 Toyota Motor Europe Nv/Sa Lithium-ion conductive ceramics
WO2016033453A1 (en) * 2014-08-28 2016-03-03 Applied Materials, Inc. Electrochemical device stacks including interlayers for reducing interfacial resistance and over-potential
JP2016184496A (en) * 2015-03-26 2016-10-20 セイコーエプソン株式会社 Electrode composite body and battery
US20170301957A1 (en) * 2016-04-14 2017-10-19 Applied Materials, Inc. Energy storage device having an interlayer between electrode and electrolyte layer
FR3054727A1 (en) * 2016-07-26 2018-02-02 Commissariat Energie Atomique ELECTROCHEMICAL DEVICE, SUCH AS A MICROBATTERY OR ELECTROCHROME DEVICE, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
JP2018092893A (en) * 2016-10-12 2018-06-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Solid electrolyte and secondary battery using the same
US10288969B2 (en) 2011-09-30 2019-05-14 View, Inc. Defect-mitigation layers in electrochromic devices
JP2019169300A (en) * 2018-03-22 2019-10-03 株式会社東芝 Electrode composite, electrode group, secondary battery, battery pack and vehicle
JP2020202124A (en) * 2019-06-12 2020-12-17 トヨタ自動車株式会社 Electrode material for secondary battery
US10969645B2 (en) 2015-03-20 2021-04-06 View, Inc. Faster switching low-defect electrochromic windows
WO2021090782A1 (en) * 2019-11-06 2021-05-14 日本碍子株式会社 All solid-state secondary battery
US11054711B2 (en) 2014-11-25 2021-07-06 View, Inc. Electromagnetic-shielding electrochromic windows
WO2022091983A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05 日本碍子株式会社 All-solid-state secondary battery
US11559852B2 (en) 2011-12-12 2023-01-24 View, Inc. Thin-film devices and fabrication
US11599003B2 (en) 2011-09-30 2023-03-07 View, Inc. Fabrication of electrochromic devices

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6776293B2 (en) 2018-03-22 2020-10-28 株式会社東芝 Electrodes, rechargeable batteries, battery packs and vehicles

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010244847A (en) * 2009-04-06 2010-10-28 Toyota Motor Corp Solid electrolyte material
JP2012028231A (en) * 2010-07-26 2012-02-09 Samsung Electronics Co Ltd Solid lithium ion secondary battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010244847A (en) * 2009-04-06 2010-10-28 Toyota Motor Corp Solid electrolyte material
JP2012028231A (en) * 2010-07-26 2012-02-09 Samsung Electronics Co Ltd Solid lithium ion secondary battery

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
前田英明,他5名: ""全固体リチウムニ次電池の実用化検討(II)"", 第51回電池討論会講演要旨集, JPN6014023767, 8 November 2010 (2010-11-08), pages 457, ISSN: 0002889551 *
大森章弘,他5名: ""界面制御による5V級全固体リチウム二次電池の高出入力化"", 電気化学会第79回大会講演要旨集, JPN6014023769, 29 March 2012 (2012-03-29), pages 470, ISSN: 0002889553 *
小林直哉,他2名: ""全固体リチウム二次電池の実用化研究(I)"", 電気化学会第77回大会講演要旨集, JPN6014023766, 26 March 2010 (2010-03-26), pages 60, ISSN: 0002889550 *
矢田千宏,他4名: ""全固体電池の5V級正極活物質/固体電解質界面における高速イオン移動"", 第52回電池討論会講演要旨集, JPN6014023768, 17 October 2011 (2011-10-17), pages 321, ISSN: 0002889552 *

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10288969B2 (en) 2011-09-30 2019-05-14 View, Inc. Defect-mitigation layers in electrochromic devices
US11599003B2 (en) 2011-09-30 2023-03-07 View, Inc. Fabrication of electrochromic devices
US11561446B2 (en) 2011-09-30 2023-01-24 View, Inc. Fabrication of electrochromic devices
US11559852B2 (en) 2011-12-12 2023-01-24 View, Inc. Thin-film devices and fabrication
US10788723B2 (en) 2013-02-08 2020-09-29 View, Inc. Fabrication of electrochromic devices
US11668990B2 (en) 2013-02-08 2023-06-06 View, Inc. Fabrication of electrochromic devices
WO2015185129A1 (en) 2014-06-04 2015-12-10 Toyota Motor Europe Nv/Sa Lithium-ion conductive ceramics
EP3186852A4 (en) * 2014-08-28 2018-01-17 Applied Materials, Inc. Electrochemical device stacks including interlayers for reducing interfacial resistance and over-potential
CN106663840A (en) * 2014-08-28 2017-05-10 应用材料公司 Electrochemical device stacks including interlayers for reducing interfacial resistance and over-potential
JP2017529662A (en) * 2014-08-28 2017-10-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Electrochemical device stack including an interlayer for reducing interfacial resistance and overvoltage
WO2016033453A1 (en) * 2014-08-28 2016-03-03 Applied Materials, Inc. Electrochemical device stacks including interlayers for reducing interfacial resistance and over-potential
US11054711B2 (en) 2014-11-25 2021-07-06 View, Inc. Electromagnetic-shielding electrochromic windows
US10969645B2 (en) 2015-03-20 2021-04-06 View, Inc. Faster switching low-defect electrochromic windows
JP2016184496A (en) * 2015-03-26 2016-10-20 セイコーエプソン株式会社 Electrode composite body and battery
US10547040B2 (en) * 2016-04-14 2020-01-28 Applied Materials, Inc. Energy storage device having an interlayer between electrode and electrolyte layer
US20170301957A1 (en) * 2016-04-14 2017-10-19 Applied Materials, Inc. Energy storage device having an interlayer between electrode and electrolyte layer
TWI796295B (en) * 2016-04-14 2023-03-21 美商應用材料股份有限公司 Energy storage device having an interlayer between electrode and electrolyte layer
FR3054727A1 (en) * 2016-07-26 2018-02-02 Commissariat Energie Atomique ELECTROCHEMICAL DEVICE, SUCH AS A MICROBATTERY OR ELECTROCHROME DEVICE, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
JP2018092893A (en) * 2016-10-12 2018-06-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Solid electrolyte and secondary battery using the same
JP2019169300A (en) * 2018-03-22 2019-10-03 株式会社東芝 Electrode composite, electrode group, secondary battery, battery pack and vehicle
JP2020202124A (en) * 2019-06-12 2020-12-17 トヨタ自動車株式会社 Electrode material for secondary battery
JP7244366B2 (en) 2019-06-12 2023-03-22 トヨタ自動車株式会社 Electrode materials for secondary batteries
WO2021090782A1 (en) * 2019-11-06 2021-05-14 日本碍子株式会社 All solid-state secondary battery
WO2022091983A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05 日本碍子株式会社 All-solid-state secondary battery

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