CN104769758A - 全固体离子二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提高全固体离子二次电池的能量密度以及输出功率密度。为了达到上述目的,本发明是在正极活性物质层与负极活性物质层之间接合固体电解质层的全固体离子二次电池中,上述正极活性物质层与上述负极活性物质层的至少任何一种,是活性物质粒子与固体电解质粒介由具有离子传导性与强介电性的物质进行结合而形成。

Description

全固体离子二次电池
技术领域
本发明涉及全固体离子二次电池。
背景技术
采用不燃性或难燃性的无机固体电解质的全固体离子二次电池,具有高耐热性,由于谋求了本质上的安全化,故可降低组件成本,同时可达到高能量密度。
然而,由于提高了活性物质粒子与固体电解质粒子的界面离子移动阻力,则无法得到充分的输出功率密度及能量密度。作为活性物质粒子与固体电解质粒子界面的离子移动阻力高的理由,可以认为如下。(1)活性物质粒子与固体电解质粒子形成点接触,离子传导距离短。(2)通过活性物质粒子与电解质粒子界面两者电位差引起的局部电场,形成空间电荷层或双电荷层,离子的电化学势梯度变小。
专利文献1公开了一种固体电解质电池,其具有:为了增大活性物质粒子与固体电解质的接触面积,由活性物质粒子与粒子粘结物质的多孔质结构体构成的一极性侧电极、被覆该多孔质结构体空隙部表面的离子传导性物质所构成的固体电解质层、以及填充该多孔质结构体空隙部的其他活性物质与填充物质所构成的其它极性侧电极。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2001-243984号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,上述专利文献中,关于使活性物质粒子与固体电解质层的接触面积增大,还有进一步改善的余地,同时关于活性物质粒子与电解质粒子界面的电位差没有考虑。
本发明的目的是提高全固体离子二次电池的能量密度以及输出功率密度。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的特征在于,在正极活性物质层与负极活性物质层之间接合固体电解质层的全固体离子二次电池中,上述正极活性物质层与上述负极活性物质层的至少任何一种,是活性物质粒子与固体电解质粒子介由具有离子传导性与强介电性的物质进行结合而形成。
发明效果
按照本发明,能够提高全固体离子二次电池的能量密度以及输出功率密度。
附图说明
图1为本发明的第1实施方案涉及的全固体离子二次电池的重要部位断面图。
图2(a)为本发明的第2实施方案涉及的全固体离子二次电池的重要部位断面图。(b)为正极活性物质层的放大图。(c)为负极活性物质层的放大图。
具体实施方式
以下,对本发明的第1实施方案(实施例),边参照适当的附图边加以详细说明。还有,本发明不受这里列举的多个实施方案(实施例)的各种限定,也可加以适当组合。
为了提高全固体电池的输出功率密度及能量密度,在活性物质粒子与固体电解质粒子之间,为了确保充分的离子传导路线,提高离子传导性、以及抑制空间电荷层或双电荷层的形成,有必要加大离子的电化学势梯度。在这里,人们考虑,将活性物质粒子与固体电解质粒子混合,用具有离子传导性且强介电性的钒氧化物玻璃,填充两者的间隙。即,将活性物质粒子与固体电解质粒子混合,两者用钒氧化物玻璃进行粘结,形成电极活性物质层。与钒氧化物玻璃接触的活性物质粒子的表面作为离子传导路线,离子在该活性物质粒子与钒氧化物玻璃之间移动。另外,与钒氧化物玻璃接触的固体电解质粒子的表面,作为离子传导路线,离子在钒氧化物玻璃与固体电解质粒子之间移动。因此,可充分确保活性物质粒子与固体电解质粒子之间的离子传导路线,提高离子传导性。另外,由于钒氧化物玻璃的强感应特性,能够抑制活性物质粒子与固体电解质粒子的界面中的空间电荷层或双电荷层的形成,加大离子的电化学势梯度,提高离子传导性。
上述构成,只要适用于正极活性物质层与负极活性物质层的任何一种,均可以提高正极(或负极)活性物质粒子与固体电解质粒子之间的离子电导性,提高全固体离子二次电池的能量密度以及输出功率密度。当适用于正极活性物质层与负极活性物质层的两者时,能够提高正极活性物质粒子与固体电解质粒子与负极活性物质粒子之间的离子电导性,更加提高电池的能量密度以及输出功率密度。另外,由于比如钒氧化物玻璃与活性物质粒子及固体电解质粒子不发生反应的在500℃以下的低温而软化流动,可容易地形成致密的烧结体。
图1示出本发明第1实施方案涉及的全固体离子二次电池重要部分的断面图。正极集电体101上形成的正极活性物质层107与负极集电体106上形成的负极活性物质层109,介由固体电解质层108而接合。102为正极活性物质粒子、103为钒氧化物玻璃、104为固体电解质粒子、105为负极活性物质粒子。
还有,正极活性物质层与负极活性物质层,通过固体电解质层可完全加以电绝缘。
还有,为了提高各电极的活性物质层中的导电性,也可添加导电助剂。然而,如使活性物质粒子与固体电解质粒子的粘结材料的钒氧化物玻璃产生结晶,提高活性物质层的导电性时,也可省略导电助剂。作为导电助剂,优选的是石墨、乙炔黑、科琴黑等碳材料或金、银、铜、镍、铝、钛等金属粉、铟·锡氧化物(ITO)、钛氧化物、锡氧化物、锌氧化物、钨氧化物等导电性氧化物等。
钒氧化物玻璃含有碲与磷的至少1种、以及选自钛、钡、铋、钽、铌、锆、铅、铁的至少1种,具有强感应特性。另外,为了防止活性物质粒子与固体电解质粒子的反应,钒氧化物玻璃的软化点优选500℃以下。
钒氧化物玻璃相对于活性物质或固体电解质的添加量,以体积换算在5体积％以上、40体积％以下是优选的。当在5体积％以上时,可充分填埋活性物质粒子与固体电解质粒子之间,当达40体积％以下时,可以防止伴随着活性物质量及固体电解质量的减少,充放电容量及充放电速率的降低。
另外,通过使正负极活性物质层中的钒氧化物玻璃的至少一部分产生结晶,有提高离子传导性或电子传导性的可能。另外,也有使强介电性结晶析出的可能。作为强介电性结晶,可以举出BaTiO3、SrBi2Ta2O9、(K,Na)TaO3、(K,Na)NbO3、BiFeO3、Bi(Nd,La)TiOx、Pb(Zr,Ti)O3等,但未作特别限定。
作为正极活性物质,可以使用能吸藏放出锂离子的已知的正极活性物质。例如,可以举出尖晶石系、橄榄石系、层状氧化物系、固溶体系、硅酸盐系等。另外,可以使用钒氧化物玻璃作为正极活性物质,通过使该玻璃的至少一部分结晶,能够提高离子传导性或电子传导性。当正极活性物质层中的正极活性物质也采用钒氧化物玻璃时,对作为正极活性物质的钒氧化物玻璃也不能赋予强感应特性。
作为负极活性物质,可以使用能吸藏放出锂离子的已知的负极活性物质。例如,可以使用以石墨为代表的碳材料；或TiSn合金、TiSi合金等合金材料；LiCoN等氮化物；Li4Ti5O12、LiTiO4等氧化物。另外,也可采用锂金属箔。另外,使用钒氧化物玻璃作为负极活性物质,并使该玻璃的至少一部分结晶时,能够提高离子传导性或电子传导性。负极活性物质层中的负极活性物质也采用钒氧化物玻璃时,也不能赋予负极活性物质的钒氧化物玻璃的强感应特性。
关于固体电解质,采用传导锂离子的固体作为改质材料即可,而未作特别限定,从安全性的观点考虑,优选不燃性的无机固体电解质。例如,可以使用LiCl、LiI等卤化锂；Li2S-SiS2、Li3PO4-Li2S-SiS2等为代表的硫化物玻璃；Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3、Li3.4V0.6Si0.4O4、Li2P2O6等为代表的氧化物玻璃；Li0.34La0.51TiO2.94等为代表的钙钛矿型氧化物等。另外,上述离子传导性钒氧化物玻璃也可用作固体电解质。还有,关于卤化锂及硫化物玻璃,由于对水或氧的稳定性低的等原因,作为固体电解质,故使用氧化物系材料是更优选的。
其次,对本发明的第2实施方案(实施例),边参照适当的附图边详细地加以说明。还有,本发明不受这里列举的多个实施方案(实施例)的各种限定,但也可加以适当组合。
在活性物质粒子与固体电解质粒子之间,为了确保充分的离子传导路线,提高离子传导性,以及,抑制空间电荷层或双电荷层的形成,加大离子的电化学势梯度，因此考虑将活性物质粒子与固体电解质粒子与强介电体粒子混合,通过具有离子传导性的钒氧化物玻璃填充两者的间隙。即,将活性物质粒子与固体电解质粒子与强介电体粒子混合,两者用钒氧化物玻璃加以粘结,形成电极活性物质层。与钒氧化物玻璃接触的活性物质粒子表面作为离子传导路线,离子在该活性物质粒子与钒氧化物玻璃之间移动。另外,与钒氧化物玻璃接触的固体电解质粒子表面,作为离子传导路线,离子在钒氧化物玻璃与固体电解质粒子之间移动。由此,可充分确保活性物质粒子与固体电解质粒子之间的离子传导路线,提高离子传导性。另外,通过钒氧化物玻璃的介电极化作用,能够抑制活性物质粒子与固体电解质粒子的界面中的空间电荷层或双电荷层的形成,加大离子的电化学势梯度,提高离子传导性。
上述构成,适用与第1实施方案同样的正极活性物质层与负极活性物质层的任何一种为宜,适用正极活性物质层与负极活性物质层的两者更好。
图2示出本发明的第2实施方案涉及的全固体离子二次电池重要部分的断面图。(a)为整体图。正极集电体201上形成的正极活性物质层207与、负极集电体206上形成的负极活性物质层209,通过固体电解质层208而接合,正极活性物质层与负极活性物质层,通过固体电解质层而完全地电绝缘。202为正极活性物质粒子、203为钒氧化物玻璃、204为固体电解质粒子、205为负极活性物质粒子。
图2(b)与(c)分别为正负极活性物质层的放大图。活性物质粒子202、205与固体电解质粒子204与强介电性粒子210,通过具有离子传导性的钒氧化物玻璃203而粘结,为了提高活性物质粒子与固体电解质粒子之间的离子电导性,优选在活性物质粒子与固体电解质粒子之间配置强介电性粒子。
还有,与第1实施方案同样也可添加导电助剂。
本实施方案的钒氧化物玻璃,含有钒、及作为玻璃化成分的碲与磷的至少1种。另外,通过添加铁或钨,可显著提高耐水性。另外,为了防止活性物质粒子与固体电解质粒子的反应,钒氧化物玻璃的软化点优选500℃以下。为了对钒氧化物玻璃也赋予强介电特性,采用第1实施方案的钒氧化物玻璃为宜。
钒氧化物玻璃相对于活性物质或固体电解质的添加量,与第1实施方案同样。
另外,通过使正负极活性物质层中的钒氧化物玻璃的至少一部分产生结晶,提高离子传导性或电子传导性是可能的。
关于正极活性物质、负极活性物质、固体电解质,与第1实施方案同样。
作为强介电性粒子,可以举出BaTiO3、SrBi2Ta2O9、(K,Na)TaO3、(K,Na)NbO3、BiFeO3、Bi(Nd,La)TiOx、Pb(Zr,Ti)O3等的结晶,但未作特别限定。作为强介电性粒子的大小,优选活性物质粒子或固体电解质粒子的同等以下。另外,采用机械融合(mechano-fusion)法或机械合金(mechanical alloying)法、或者溶胶凝胶法等,预先在活性物质粒子或固体电解质粒子的表面赋予强介电性粒子,由此提高在活性物质粒子与固体电解质粒子之间配置强介电性粒子的几率。
另外,作为强介电性粒子的添加量,当把钒氧化物玻璃与强介电性粒子的合计含量作为100体积％时,强介电性粒子的含量比例优选5～40体积％。当强介电性粒子的含量比例为5体积％以上时,由于产生介电极化作用,锂离子传导度提高。另外,当强介电性粒子的含量比例为40体积％以下时,由于钒氧化物玻璃的比例充分,因此锂离子传导度难以降低。
以下,通过实施例具体地说明本发明。
实施例1
<钒氧化物玻璃的制作>
制作离子传导性并且具有强介电性的钒氧化物玻璃A、以及仅具有离子传导性的钒氧化物玻璃B。作为原料,采用五氧化二钒(V2O5)、五氧化二磷(P2O5)、二氧化碲(TeO2)、三氧化二铁(Fe2O3)、碳酸钡(BaCO3)、二氧化钛(TiO2)。作为玻璃A的原料组成,各种原料以摩尔比为:V2O5:P2O5:TeO2:Fe2O3:TiO2:BaCO3＝36.2:10:23.1:7.7:11.5:11.5。另外,作为玻璃B的原料组成,各种原料以摩尔比为:V2O5:P2O5:TeO2:Fe2O3＝55:14:22:9。把这些原料粉末放入白金坩埚,用电炉,于1100℃加热保持1小时。还有,加热中,搅拌白金坩埚内的原材料以使达到均匀。然后,从电炉取出白金坩埚,流布在预先加热至150℃的不锈钢板上,将其自然冷却,得到钒氧化物玻璃。采用差示热分析法测定的玻璃A、玻璃B的软化点分别为380℃、345℃。另外,将制作的玻璃机械粉碎,使其平均粒径成为3μm左右。
<正极>
将正极活性物质的平均粒径5μm的LiCoO2粉末、制作的玻璃A粉末、固体电解质的平均粒径3μm的Li1.5Al0.5Ti1.5(PO4)3粉末(以下称作LATP)、以及作为导电助材的针状(短轴:0.13μm、长轴:1.68μm)的导电性氧化钛(被覆了以金红石型氧化钛作为母体的掺杂了Sb的SnO2导电层)进行调合,以使各自的体积比成为53:30:10:7,往该混合粉末中适量添加树脂粘合剂与溶剂,制成正极糊膏。还有,作为树脂粘合剂,采用乙基纤维素或硝基纤维素,作为溶剂,采用丁基卡必醇乙酸酯。把该正极糊膏在厚度20μm的铝箔上涂布,在用于脱溶剂、脱粘合剂的热处理后,于大气中390℃进行1小时烧成,得到正极活性物质层厚度为10μm的正极片。将其冲切成直径14mm的圆盘状,作为正极。
<负极>
将负极活性物质的平均粒径5μm的Li4Ti5O12粉末、制作的玻璃A粉末、固体电解质的平均粒径3μm的LATP、以及作为导电助材的针状(短轴:0.13μm、长轴:1.68μm)的导电性氧化钛(被覆了以金红石型氧化钛为母体掺杂了Sb的SnO2导电层)调合,以使分别的体积比达到53:30:10:7,往该混合粉末中适量添加树脂粘合剂与溶剂,制成负极糊膏。把该负极糊膏在厚度20μm的铝箔上涂布,在用于脱溶剂、脱粘合剂的热处理后,大气中360℃烧成1小时,得到负极活性物质层厚度达10μm的负极片。将其冲切成直径14mm的圆盘状,作为负极。
还有,本实施例中正极活性物质层使用的钒氧化物玻璃与负极活性物质层使用的钒氧化物玻璃为相同材料,只要是具有离子电导性并且强介电性的某种钒氧化物玻璃即可,两者的组成也可以不同。以下的实施例也同样。
<固体电解质层>
将作为固体电解质的平均粒径3μm的LATP与制作的玻璃B粉末,分别按体积比70:30进行调合,往该混合粉末中适量添加树脂粘合剂与溶剂,制作固体电解质糊膏。把该固体电解质糊膏,在正极或负极电极层的任何一种上涂布后,实施用于脱溶剂、脱粘合剂的热处理后,在比玻璃B的软化点高的温度的390℃×1小时,于大气中烧成,形成厚度15μm的固体电解质层。将其冲切成直径15mm的圆盘状。
固体电解质层,能通过离子但不通过电子即可,采用本实施例那样的粒状固体电解质,不限于形成固体电解质层。对以下的实施例也同样适用。
<电池化>
将形成了上述固体电解质层的电极层与另一电极层层叠,为了提高正极活性物质层/固体电解质层/负极活性物质层的界面的密合性,边加压该层叠体,边在比玻璃B的软化点高、比玻璃A的软化点低的温度的350℃×1小时于大气中烧成,使各层的界面充分密合。得到的层叠体的侧面,用绝缘物掩蔽,将其装入CR2025型的硬币型电池,制作成全固体电池。
还有,代替上述混合粉末糊膏的涂布、烧成的各层形成法,可以采用不溶融混合粉末或不使其气化,与惰性气体一起,用超音速流体以固相状态的原样碰撞基材,形成皮膜的冷喷涂(CS：Cold Spray)法,或者,也可以采用把混合粉末与气体混合的气溶胶,利用通过压力差所产生的气流,通过喷嘴,喷射至基板上,形成皮膜的气溶胶淀积(AD:AerosolDeposition)法。
采用CS法的电池制作方法说明如下。把上述同样的LiCoO2粉末、玻璃A粉末、LATP粉末、以及上述导电性氧化钛的混合粉末,喷射至厚度20μm的铝箔上,形成厚度10μm的正极活性物质层。还有,也可把各种粉末分别放入各个加料器,同时进行喷射。
把上述同样的LATP粉末与制作的玻璃B粉末的混合粉末喷射至正极活性物质层上,形成厚度15μm的固体电解质层。
其次,把上述同样的Li4Ti5O12粉末、玻璃A粉末、LATP粉末、以及上述导电性氧化钛的混合粉末喷射至固体电解质层上,形成厚度10μm的负极活性物质层。
另外,向负极电解质层上喷射铝粉末,形成厚度20μm的负极集电体层。
实施例2
<钒氧化物玻璃的制作>
制作软化点不同的2种离子传导性钒氧化物玻璃。作为原料,采用五氧化二钒(V2O5)、五氧化二磷(P2O5)、二氧化碲(TeO2)粉末、三氧化二铁(Fe2O3)。作为软化点高的玻璃A的原料组成,各种原料以摩尔比为V2O5:P2O5:TeO2:Fe2O3＝47:13:30:10。另外,作为软化点低的玻璃B的原料组成,以摩尔比为V2O5:P2O5:TeO2:Fe2O3＝55:14:22:9。把这些原料粉末放入白金坩埚,用电炉,于1100℃加热保持1小时。还有,加热中进行搅拌,以使白金坩埚内的原材料达到均匀。然后,从电炉取出白金坩埚,流布在预先加热至150℃的不锈钢板上,将其自然冷却,得到钒氧化物玻璃。采用差示热分析法测定的玻璃A、玻璃B的软化点分别为356℃、345℃。另外,机械粉碎制作的玻璃使平均粒径成为3μm左右。
<正极>
将正极活性物质的平均粒径5μm的LiCoO2粉末、制作的玻璃A粉末、固体电解质的平均粒径3μm的Li1.5Al0.5Ti1.5(PO4)3粉末(以下称作LATP)、作为导电助材的针状(短轴:0.13μm、长轴:1.68μm)的导电性氧化钛(被覆了以金红石型氧化钛为母体的掺杂了Sb的SnO2导电层)、作为强介电性粒子的平均粒径0.1μm的BaTiO3进行调合,以使各自的体积比为50.4:28.5:9.5:6.6:5,往混合粉末中适量添加树脂粘合剂与溶剂,制成正极糊膏。还有,作为树脂粘合剂,采用乙基纤维素或硝基纤维素,作为溶剂,采用丁基卡必醇乙酸酯。把该正极糊膏于厚度20μm的铝箔上涂布,在进行用于脱溶剂、脱粘合剂的热处理后,于大气中360℃×1小时烧成,得到正极活性物质层厚度10μm的正极片。将其冲切成直径14mm的圆盘状,作为正极。
<负极>
将负极活性物质的平均粒径5μm的Li4Ti5O12粉末、制作的玻璃A粉末、固体电解质的平均粒径3μm的LATP、导电助材的针状(短轴:0.13μm、长轴:1.68μm)的导电性氧化钛(被覆了金红石型氧化钛作为母体的掺杂了Sb的SnO2导电层)、强介电性粒子的平均粒径0.1μm的BaTiO3进行调合,以使各个体积比成为50.4:28.5:9.5:6.6:5,往该混合粉末中适量添加树脂粘合剂与溶剂,制作负极糊膏。把该负极糊膏于厚度20μm的铝箔上涂布,在进行用于脱溶剂、脱粘合剂的热处理后,于大气中360℃×1小时烧成,得到负极活性物质层厚度10μm的负极片。将其冲切成直径14mm的圆盘状,作为负极。
还有,本实施例中正极活性物质层使用的钒氧化物玻璃与负极活性物质层使用的钒氧化物玻璃为相同材料,只要是离子电导性的某种钒氧化物玻璃即可,两者的组成也可以不同。
<固体电解质层>
将固体电解质的平均粒径3μm的LATP与制作的玻璃B粉末进行调合,以使各个体积比成为70:30,往该混合粉末中适量添加树脂粘合剂与溶剂,制作固体电解质糊膏。把该固体电解质糊膏在正极或负极的电极层任何一种上涂布后,实施用于脱溶剂、脱粘合剂的热处理后,在比玻璃B软化点高的温度,350℃×1小时在大气中烧成,形成厚度15μm的固体电解质层。将其冲切成直径15mm的圆盘状。
固体电解质层,以通过离子但不通过电子为宜,并不限于本实施例那样的粒状固体电解质来形成固体电解质层。
<电池化>
电池的制作方法,与实施例1同样。
比较例
<正极>
将正极活性物质的平均粒径5μm的LiCoO2粉末、粘合剂的聚偏氟乙烯、固体电解质的平均粒径3μm的LATP、导电助材的针状(短轴:0.13μm、长轴:1.68μm)的导电性氧化钛(被覆了以金红石型氧化钛作为母体的掺杂了Sb的SnO2导电层)进行调合,以使分别成为体积比53:30:10:7,另外,适量添加N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),制作成正极糊膏。把该正极糊膏在厚度20μm的铝箔上加以涂布,于90℃×1小时的大气中加热而使干燥后进行压制,得到正极活性物质层厚度10μm的正极片。将其冲切成直径14mm的圆盘状。
<负极层>
将负极活性物质的平均粒径5μm的Li4Ti5O12粉末、粘合剂的聚氟偏乙烯、固体电解质的平均粒径3μm的LATP、导电助材的针状(短轴:0.13μm、长轴:1.68μm)的导电性氧化钛(被覆了以金红石型氧化钛作为母体的掺杂了Sb的SnO2导电层)进行调合,以使各自的体积比成为53:30:10:7,另外,适量添加NMP,制成负极糊膏。把该负极糊膏在厚度20μm的铝箔上涂布,于90℃×1小时的大气中加热使干燥后,进行压制,得到负极活性物质层厚度10μm的负极片。将其冲切成直径14mm的圆盘状。
<固体电解质层>
将固体电解质的平均粒径3μm的LATP、粘合剂的聚偏氟乙烯进行调合,以使各自的体积比成为70:30,另外,适量添加NMP,制成固体电解质糊膏。把该糊膏在厚度50μm聚酰亚胺片上涂布,于90℃×1小时的大气中加热使干燥后,进行压制,得到厚度15μm的固体电解质片。将其冲切成直径14mm的圆盘状,从聚酰亚胺片分离,形成固体电解质层。
<电池化>
把上述正极、固体电解质层、负极层叠,为了提高正极层/固体电解质层/负极层的界面密合性,把该层叠体边加压边于120℃×1小时的真空中热处理,以使各层的界面充分密合。得到的层叠体的侧面用绝缘物加以掩蔽,将其装入CR2025型的硬币型电池中,制成全固体电池。
<电池特性的评价>
对实施例1、实施例2、比较例中制作的电池,于0.1C、1C速率测定放电容量。其结果示于表1。
关于电池的放电容量的速率特性以及循环保持率,明显可见本实施例的全固体锂离子二次电池比比较例的优良。这是由于具有离子传导性且强介电性的钒氧化物玻璃填充了活性物质粒子与固体电解质粒子的间隙,能够确保两者间充分的离子传导路线所致。另外,实施例1与实施例2几乎没有差异,代替具有离子传导性且强介电性的钒氧化物玻璃,即使在具有离子传导性的钒氧化物玻璃中分散了强介电性粒子,仍发现具有同样的离子传导性促进效果。
【表1】
符号的说明
101、201  正极集电体
102、202  正极活性物质粒子
103、203  钒氧化物玻璃
104、204  固体电解质粒子
105、205  负极活性物质粒子
106、206  负极集电体
107、207  正极活性物质层
108、208  固体电解质层
109、209  负极活性物质层
210       强介电性粒子

Claims (11)

1.全固体型离子二次电池,其特征在于,在正极活性物质层与负极活性物质层之间接合固体电解质层的全固体离子二次电池中,上述正极活性物质层与上述负极活性物质层的至少任何一种,是活性物质粒子与固体电解质粒子介由具有离子传导性与强介电性的物质进行结合而形成。
2.按照权利要求1所述的全固体离子二次电池,其特征在于,上述具有离子传导性与强介电性的物质为钒氧化物玻璃。
3.按照权利要求2所述的全固体离子二次电池,其特征在于,上述钒氧化物玻璃的至少一部分结晶化。
4.按照权利要求2所述的全固体离子二次电池,其特征在于,上述钒氧化物玻璃含有碲与磷的至少1种、与选自钛、钡、铋、钽、铌、锆、铅、铁的至少1种。
5.按照权利要求2所述的全固体离子二次电池,其特征在于,上述钒氧化物玻璃含有选自BaTiO3、SrBi2Ta2O9、(K,Na)TaO3、(K,Na)NbO3、BiFeO3、Bi(Nd,La)TiOx、Pb(Zr,Ti)O3的至少1种的结晶。
6.按照权利要求2所述的全固体离子二次电池,其特征在于,上述钒氧化物玻璃的软化点为500℃以下。
7.按照权利要求1所述的全固体离子二次电池,其特征在于,上述具有离子传导性与强介电性的物质含有钒氧化物玻璃与强介电性粒子。
8.按照权利要求7所述的全固体离子二次电池,其特征在于,上述钒氧化物玻璃的至少一部分结晶化。
9.按照权利要求7所述的全固体离子二次电池,其特征在于,上述钒氧化物玻璃含有碲与磷的至少1种。
10.按照权利要求7所述的全固体离子二次电池,其特征在于,上述强介电性粒子含有选自BaTiO3、SrBi2Ta2O9、(K,Na)TaO3、(K,Na)NbO3、BiFeO3、Bi(Nd,La)TiOx、Pb(Zr,Ti)O3的至少1种。
11.按照权利要求7所述的全固体离子二次电池,其特征在于,上述钒氧化物玻璃的软化点为500℃以下。
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