CN110462912B - 全固体电池 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种高放电容量的使用了磷酸钒锂作为正极活性物质层及负极活性物质层的全固体电池。本发明通过在一对电极间具有全固体电解质的全固体电池的正极活性物质层及负极活性物质层包含磷酸钒锂,所述磷酸钒锂包含含有Li和V的聚磷酸化合物,作为主相,含有Li3V2(PO4)3,相对于Li3V2(PO4)3存在1.0重量%以上15.0重量%以下的Li3PO4,从而能够提供高放电容量。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有较高的放电容量,并且安全性高,可低成本地制造的全固体电池。
背景技术
近年来,随着个人电脑、手机等便携式设备的开发,作为其电源的电池的需求正在大幅度地扩大。在用于这样的用途的电池中,作为使离子移动的介质,一直以来使用有机溶剂等液体电解质(电解液)。在使用了这种电解液的电池中,有可能产生电解液的漏液等问题。
为了消除这种问题,正在推进一种使用固体电解质来代替液体电解质,并且其他要素全都以固体构成的全固体电池的开发。这种全固体电池因为电解质为固态,所以无需担心漏液、液体的枯竭等,另外,也难以产生由腐蚀引起的电池性能劣化等问题。其中,全固体电池作为能够容易实现高充放电容量和能量密度的二次电池,在各个方面都在被积极地进行研究。
但是,使用固体电解质作为电解质的全固体电池与使用液状电解质的电池相比,通常还存在放电容量小的问题。公开了通过将具有多个氧化还原电位(3.8V、1.8V)的聚磷酸类电极活性物质即Li3V2(PO4)3用于正极、负极制作对称电极电池,来提高充放电循环特性,但关于放电容量的提高被未公开(专利文献1)。进而,在将化学计量组成的Li3V2(PO4)3作为烧结体活性物质用于正极或负极的情况下,烧结时形成的晶界的组成会变得不均匀,会阻碍锂离子传导,因此,具有得不到高放电容量的问题。
因此,即使是专利文献1所公开的全固体电池,关于放电容量,也还有改善的余地。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2002-530835
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是鉴于这样的现有技术具有的问题而完成的,其课题在于提供一种具有高放电容量的全固体电池。
用于解决课题的技术方案
本发明者们为了达成上述课题而进行了专门研究,其结果发现,正极活性物质层及负极活性物质层包含磷酸钒锂,在含有Li和V的聚磷酸化合物中,所述磷酸钒锂含有的Li3PO4的量与容量相关,至此完成了本发明。
即,根据本发明,提供以下所示的全固体电池。
本发明的全固体电池其特征在于,是在一对电极层间具有固体电解质层的全固体电池,构成所述一对电极层的正极活性物质层及负极活性物质层包含磷酸钒锂,所述磷酸钒锂包含含有Li和V的聚磷酸化合物,磷酸钒锂含有Li3V2(PO4)3作为主相,相对于Li3V2(PO4)3含有1.0重量%以上15.0重量%以下的Li3PO4。
根据这种构成,由于存在于正极活性物质层或负极活性物质层的晶界部分的Li3PO4能够缓和在晶界界面上产生的结构紊乱,形成均匀的晶界,因此,可以抑制晶粒间的锂离子传导的降低,高离子传导成为可能,能够实现高容量化。
本发明的全固体电池其特征在于,所述固体电解质层包含磷酸钛铝锂。
根据这种结构,在将磷酸钛铝锂固体电解质用于固体电解质层的情况下,通过以聚磷酸类陶瓷彼此将正极活性物质和固体电解质、或负极活性物质和固体电解质的晶界均匀地接合,能够在它们的界面中抑制如妨碍锂离子移动那样的不均匀的晶界的形成,抑制离子传导的降低,因此,高离子传导成为可能,能够实现高容量化。
本发明的全固体电池其特征在于,由磷酸化合物构成的所述固体电解质材料是LifAlgTihPiOj。[其中,f、g、h、i及j分别是满足0.5≤f≤3.0、0.0<g≤1.0、1.0≤h≤2.0、2.8≤i≤3.2、9.25<j≤15.0的数。]
根据这种结构,通过使用锂离子传导率高的LifAlgTihPiOj(其中,f、g、h、i及j分别是满足0.5≤f≤3.0、0.0<g≤1.0、1.0≤h≤2.0、2.8≤i≤3.2、9.25<j≤15.0的数。)作为磷酸钛铝锂,可以得到更高的容量。
本发明的全固体电池其特征在于,所述一对电极层和设置于所述一对电极层间的所述固体电解质层的相对密度为80%以上。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种具有高放电容量的全固体电池。
附图说明
图1是说明本实施方式的全固体电池的图。
符号的说明
1 全固体型电池
2 正极层
3 负极层
4 固体电解质层
5 封装层
6 正极集电体层
7 正极活性物质层
8 负极活性物质层
9 负极集电体层
具体实施方式
下面,一边参照附图一边对本发明的优选的实施方式进行详细地说明。此外,在附图中,对相同或相当的部分附带相同的符号,省略重复的说明。另外,附图的尺寸比率不限于图示的比率。
[全固体电池]
图1是表示本实施方式的全固体电池1的概念性结构的图。如图1所示,本实施方式的全固体电池1是正极层2和负极层3经由全固体电解质层4层叠而成的,正极层2由封装层5、正极集电体层6、正极活性物质层7构成,负极层3由负极活性物质层8、负极集电体层9、封装层5构成。
本实施方式的全固体电池是在一对电极层间具有固体电解质层的全固体电池,构成所述一对电极层的正极活性物质层及负极活性物质层包含磷酸钒锂,所述磷酸钒锂优选包含含有Li和V的聚磷酸化合物,并且含有Li3V2(PO4)3作为主相,相对于所述Li3V2(PO4)3存在1.0重量%以上15.0重量%以下的Li3PO4。
根据这种结构,通过使用上述的正极活性物质层及负极活性物质层,从而存在于双方活性物质层中的晶界部分的Li3PO4能够缓和在晶界界面上产生的结构紊乱,形成均匀的晶界,因此,能够抑制晶粒间的锂离子传导的降低,高离子传导成为可能,可以实现高容量化。
此外,作为本实施方式的磷酸钒锂的Li3V2(PO4)3和Li3PO4、还有磷酸铁锂可以通过对材料使用X射线衍射法来辨别。磷酸钒锂使用ICDD卡号的01-072-7074,Li3PO4使用01-071-5981,磷酸铁锂使用01-070-6684。另外,它们的比例可以使用ICDD卡中记载的Reference Intensity Ratio而算出。
另外,本实施方式的全固体电池的固体电解质层优选包含磷酸钛铝锂。
根据这种结构,在将含有磷酸钛铝锂的固体电解质用于固体电解质层的情况下,由于该固体电解质的高离子传导性,因此,即使在正极和负极间,锂离子的移动也变得容易,所以能够实现更高的容量化。进而,通过本实施方式的磷酸钒锂活性物质和含有磷酸钛铝锂的固体电解质是同质的聚磷酸类陶瓷,从而难以在它们的界面上形成如妨碍锂离子移动那样的不均匀的晶界,能够提高充放电容量。
本发明的全固体电池优选使用锂离子传导率高的LifAlgTihPiOj作为上述的磷酸钛铝锂。(其中,f、g、h、i及j分别是满足0.5≤f≤3.0、0.0<g≤1.0、1.0≤h≤2.0、2.8≤i≤3.2、9.25<j≤15.0的数。)
根据这种结构,通过使用锂离子传导率高的LifAlgTihPiOj(其中,f、g、h、i及j分别是满足0.5≤f≤3.0、0.0<g≤1.0、1.0≤h≤2.0、2.8≤i≤3.2、9.25<j≤15.0的数。)作为磷酸钛铝锂,可以得到更高的充放电特性。
(陶瓷材料的制造方法)
本实施方式的磷酸钒锂材料可以通过对混合有Li化合物、V化合物、磷酸化合物或磷酸Li化合物的混合原料进行热处理而得到。另外,也可以通过在对混合原料进行了热处理之后,添加并混合Li3PO4而得到。进而,磷酸钛铝锂材料可以通过对混合有Li化合物、Al化合物、Ti化合物、磷酸化合物或磷酸Ti化合物的混合原料进行热处理而得到。
作为上述Li化合物,例如可以举出LiOH或其水合物、Li2CO3、LiNO3、CH3COOLi等。作为上述V化合物,可以举出V2O3、V2O5等。作为上述磷酸化合物,可以举出H3PO4、NH4H2PO4、(NH4)2HPO4等。另外,作为上述磷酸Li化合物,可以举出LiPO3、Li3PO4、Li4P2O7、Li5P3O10、Li6P4O14等。
另外,作为上述Al化合物,可以举出Al2O3、Al(OH)3、Al2(SO4)3等。作为上述Ti化合物,可以举出TiO2、Ti2O3、TiCl4、Ti(OR)4等。作为上述磷酸Ti化合物,可以举出TiP2O7、Ti3P4O16等。
对本实施方式的磷酸钒锂的制造方法的一个例子进行说明。该化合物的制造方法进行(a)原料混合工序,接着进行(b)热处理工序,最后进行(c)粉碎工序。下面,依次对这些工序进行说明。
(a)原料混合工序
在原料混合工序中,对于磷酸钒锂,有以Li和P的量比其化学计量组成过量的方式分别称量起始原料并进行混合的方法、或在化学计量组成的磷酸钒锂中添加Li3PO4并进行混合的方法。进而,作为起始原料,可以使用各元素的碳酸盐或硫酸盐、硝酸盐、草酸盐、氯化物、氢氧化物、氧化物、磷酸盐等。其中,已经作为磷酸锂而得到的原料或氧化物对于热处理不产生不需要的气体,因而优选,但进一步优选产生二氧化碳的碳酸盐或通过热分解而产生水蒸气的氢氧化物。对于混合方法,可以不放入溶剂中而以干式进行混合粉碎,也可以放入溶剂中而以湿式进行混合粉碎,但从提高混合性的方面来看,优选放入溶剂中进行湿式的混合粉碎。该混合方法例如可以使用行星磨、磨碎机、球磨机等。作为溶剂,优选Li难以溶解的溶剂,更优选例如乙醇等有机溶剂。混合时间虽然也取决于混合量,但可以设定为例如1小时~32小时。另外,对于磷酸钛铝锂,也以达到所期望的组成的方式分别称量起始原料,用任一种方法进行混合。
(b)煅烧工序
在煅烧工序中,对于磷酸钒锂,对在混合工序中得到的混合粉末进行煅烧。这时的煅烧温度优选为发生起始原料的状态变化(例如,相变等)的温度以上。例如,在使用Li2CO3作为起始原料之一的情况下,优选为该碳酸盐分解而生成所期望的磷酸钒锂相的温度以上。具体地说,煅烧温度优选设为600℃~1000℃。另外,煅烧时的气氛优选为惰性气体气氛或还原气体气氛。另外,对于磷酸钛铝锂,也对在混合工序中得到的混合粉末进行煅烧。具体地说,煅烧温度优选设为800℃~1000℃。另外,煅烧时的气氛优选为钛没有被还原的气氛,具体优选为大气气氛。
(c)粉碎工序
是在粉碎中,将煅烧工序中反应凝聚后的材料制成具有适当的粒径和分布的粉体的工序。对于粉碎方法,可以不放入溶剂中而以干式进行粉碎,也可以放入溶剂中以湿式进行粉碎。该粉碎方法例如可以使用行星磨、磨碎机、球磨机等。作为溶剂,为了能够使磷酸钒锂更稳定地粉碎,更优选为例如乙醇等有机溶剂。粉碎时间虽然也取决于粉碎量,但例如可以设为0.5小时~32小时。
进而,也可以在煅烧工序中得到的煅烧物中添加Li3PO4再进行粉碎。
根据以上详述的制法,因为在比较低的温度下对起始原料的混合粉末进行煅烧,所以能够高精度地抑制组成的偏离。此外,本发明的磷酸钒锂的制法不限于此,也可以采用其他制法。
本实施方式的全固体电池是正极层2和负极层3经由全固体电解质层4层叠而成的,正极层2由封装层5、正极集电体层6、正极活性物质层7构成,负极层3由负极活性物质层8、负极集电体层9、封装层5构成。这些正极集电体层6及负极集电体层9可以含有用于锂二次电池的现有公知的集电体,可以通过常规方法来制造。
(集电体)
构成本实施方式的全固体电池的集电体层的材料优选使用电导率大的材料。例如优选使用银、钯、金、铂、铝、铜、镍等。特别是铜难以与磷酸钛铝锂发生反应,且还对降低全固体电池的内部电阻有效,因而优选。构成集电体层的材料在正极层和负极层中可以相同,也可以不同。
另外,本实施方式的全固体电池的正极集电体层及负极集电体层优选分别含有正极活性物质及负极活性物质。
通过正极集电体层及负极集电体层分别含有正极活性物质及负极活性物质,正极集电体层与正极活性物质层及负极集电体层与负极活性物质层的密合性提高,因而优选。
(全固体电池的制造方法)
本实施方式的全固体电池通过将正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、及负极集电体层的各材料膏体化,进行涂布干燥,制作生片,将该生片层叠制作层叠体,将所制得的层叠体同时烧成而制造。
膏体化的方法没有特别限定,例如可以通过在载体中混合上述各材料的粉末而得到膏体。这里,载体是液相中的介质的总称。载体中包含溶剂、粘合剂。通过这种方法,制作正极集电体层用膏体、正极活性物质层用膏体、固体电解质层用膏体、负极活性物质层用膏体、及负极集电体层用膏体。
将所制得的膏体以所期望的顺序涂布在PET等基材上,在根据需要使其干燥之后,将基材剥离,制作生片。膏体的涂布方法没有特别限定,可以采用丝网印刷、涂布、转印、刮涂等公知的方法。
将所制得的生片以所期望的顺序、层叠数堆叠,根据需要进行对齐、切断等,制作层叠块。在制作并联型或串并联型的电池的情况下,优选以正极层的端面和负极层的端面不一致的方式进行对齐并堆叠。
在制作层叠块时,也可以准备以下说明的活性物质单元,制作层叠块。
在该方法中,首先,利用刮涂法在PET薄膜上将固体电解质膏体形成为片状,得到固体电解质片,然后在该固体电解质片上通过丝网印刷印刷正极活性物质层膏体并进行干燥。接着,在其上通过丝网印刷印刷正极集电体层膏体,并进行干燥。进而在其上通过丝网印刷再次印刷正极活性物质膏体,并进行干燥,接下来,将PET薄膜剥离,由此得到正极层单元。这样得到了在固体电解质片上依次形成有正极活性物质层膏体、正极集电体层膏体、正极活性物质膏体的正极层单元。通过同样的顺序,可以得到在固体电解质片上依次形成有负极活性物质层膏体、负极集电体层膏体、负极活性物质膏体的负极层单元。
将一个正极层单元和一个负极层单元以夹持固体电解质片的方式堆叠。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。在该堆叠后的单元的两面上进一步堆叠规定厚度的固体电解质片,从而制作层叠块。
将所制得的层叠块一并压接。压接是一边加热一边进行的,加热温度例如设为40~95℃。
将压接后的层叠块在例如氮、氢及水蒸气气氛下加热到500℃~750℃,进行脱粘合剂。其后,在氮气氛下加热到600℃~1100℃,进行烧成。烧成时间例如设为0.1~3小时。通过该烧成,层叠体完成。
烧结后的所述层叠体的一对电极层和设置于该一对电极层间的固体电解质层的相对密度也可以为80%以上。相对密度高时,结晶内的可移动离子的扩散路径变得容易连接,离子传导性提高。
实施例
[实施例1]
下面,参照实施例及比较例对本发明的内容进行具体地说明,但本发明不限定于以下的实施例。
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4。首先,在称量了起始原料之后,在乙醇中用球磨机(120rpm/氧化锆球)进行16小时的混合、粉碎。在将起始原料的混合粉末从球和乙醇中分离并干燥之后,使用氧化镁制坩埚,进行煅烧。煅烧在还原气氛中在850℃下进行2小时。其后,为了粉碎,在乙醇中将煅烧粉末用球磨机(120rpm/氧化锆球)进行16小时的处理。在将粉碎粉末从球和乙醇中分离并干燥之后,得到磷酸钒锂粉末。Li3V2(PO4)3和Li3PO4的比例通过使用PANalytical制造的X‘Pert PRO MPD,利用X射线衍射,且使用ICDD卡中记载的Reference Intensity Ratio来算出。其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用了与上述正极活性物质同样的粉末。
(正极活性物质层用膏体及负极活性物质层用膏体的制作)
对于正极及负极活性物质层用膏体,通过在磷酸钒锂粉末100份中添加作为粘合剂的乙基纤维素15份和作为溶剂的二氢萜品醇65份,用三辊研磨机进行混炼、分散,从而制作成为正极及负极的活性物质层用膏体。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了通过以下的方法制作的LifAlgTihPiOj(其中,f=1.3、g=0.3、h=1.7、i=3.0、j=12.0)。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,以乙醇为溶剂,用球磨机进行16小时的湿式混合。在将起始原料的混合粉末从球和乙醇中分离并进行了干燥之后,在氧化铝制坩埚中,在850℃下大气中进行2小时的煅烧。其后,为了粉碎,将煅烧粉末在乙醇中用球磨机(120rpm/氧化锆球)进行16小时的处理。将粉碎粉末从球和乙醇中分离并干燥,得到粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。对于脱粘合剂,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,对于同时烧成,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,烧成后自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表1示出了所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例2]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.20V2.00(PO4)3.07的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法,进行评价,其结果确认了含有2.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例1同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表1示出所测得的放电容量。
[实施例3]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例1同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表1示出所测得的放电容量。
[实施例4]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.80V2.00(PO4)3.30的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法,进行评价,其结果确认了含有8.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例1同样的方法,评价该层叠品的放电特性。表1示出所测得的放电容量。
[实施例5]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.60V2.00(PO4)3.53的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有13.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例1同样的方法得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例1同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表1示出所测得的放电容量。
[实施例6]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例1同样的方法得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例1同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表1示出所测得的放电容量。
[比较例1]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li2.90V2.00(PO4)2.97的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。
其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了Li3PO4为0.0重量%。进而,利用与实施例1同样的方法得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例1同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表1示出所测得的放电容量。
[比较例2]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li3.02V2.00(PO4)3.00的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有0.8重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例1同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表1示出所测得的放电容量。
[比较例3]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li5.00V2.00(PO4)3.67的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有16.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例1同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表1示出所测得的放电容量。
[比较例4]
进而,作为本比较例,示出不使用磷酸钒锂而使用作为聚磷酸化合物的磷酸铁锂的情况。
以在磷酸铁锂中成为Li1.04Fe1.00P1.01O4.05的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、FeO、NH4H2PO4。首先,在称量了起始原料之后,在乙醇中用球磨机(120rpm/氧化锆球)进行16小时的混合、粉碎。在将起始原料的混合粉末从球和乙醇中分离并进行了干燥之后,使用氧化镁制坩埚进行煅烧。煅烧在还原气氛中在800℃下进行2小时。其后,为了粉碎,将煅烧粉末在乙醇中用球磨机(120rpm/氧化锆球)进行16小时的处理。在将粉碎粉末从球和乙醇中分离并干燥之后,得到磷酸铁锂粉末。LiFePO4和Li3PO4的比例通过使用PANalytical制造的X‘Pert PRO MPD,利用X射线衍射,且使用ICDD卡所记载的ReferenceIntensity Ratio而算出。其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例1同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表1示出所测得的放电容量。
[比较例5]
以在磷酸铁锂中成为Li1.30Fe1.00P1.11O4.40的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、FeO、NH4H2PO4,利用与比较例4同样的方法,得到磷酸铁锂粉末。LiFePO4和Li3PO4的比例通过使用PANalytical制造的X‘Pert PRO MPD,利用X射线衍射,且使用ICDD卡所记载的Reference Intensity Ratio而算出。其结果确认了含有7.5重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例1同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表1示出所测得的放电容量。
[比较例6]
以在磷酸铁锂中成为Li1.65Fe1.00P1.16O4.90的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、FeO、NH4H2PO4,利用与比较例4同样的方法,得到磷酸铁锂粉末。LiFePO4和Li3PO4的比例通过使用PANalytical制造的X‘Pert PRO MPD,利用X射线衍射,且使用ICDD卡所记载的Reference Intensity Ratio而算出。其结果,确认了含有14.3重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例1同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表1示出所测得的放电容量。
由表1可知,将含有本发明的范围的Li3PO4的磷酸钒锂用于活性物质层而成的全固体电池可以得到明显较高的放电容量。
[表1]
[实施例7]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了LifAlgTihPiOj中f=1.02、g=0.13、h=1.91、i=3.0、j=12.03的组成。以Li2CO3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步加入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例8]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例7同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例7同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例9]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例7同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例7同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例7]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li3.02V2.00(PO4)3.00的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法,进行评价,其结果确认了含有0.8重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例7同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例7同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例8]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li5.00V2.00(PO4)3.67的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有16.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例7同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例7同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例10]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用LifAlgTihPiOj中f=1.5、g=0.5、h=1.5、i=3.0、j=12.0的组成。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例11]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例10同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例10同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例12]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例10同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例10同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例9]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li3.02V2.00(PO4)3.00的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有0.8重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例10同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例10同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例10]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li5.00V2.00(PO4)3.67的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有16.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例10同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例10同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例13]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了LifAlgTihPiOj中f=2.0、g=1.0、h=1.0、i=3.0、j=12.0的组成。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例14]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例13同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例13同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例15]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法,进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例13同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例13同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例11]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li3.02V2.00(PO4)3.00的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有0.8重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例13同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例13同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例12]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li5.00V2.00(PO4)3.67的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有16.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例13同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例13同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例16]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了LifAlgTihPiOj中f=2.1、g=1.1、h=0.9、i=3.0、j=12.0的组成。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例17]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例16同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例16同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例18]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例16同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例16同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例19]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了LifAlgTihPiOj中f=0.5、g=0.02、h=1.0、i=2.8、j=9.28的组成。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例20]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例19同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例19同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例21]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例19同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例19同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例13]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li3.02V2.00(PO4)3.00的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有0.8重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例19同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例19同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例14]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li5.00V2.00(PO4)3.67的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有16.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例19同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例19同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例22]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了LifAlgTihPiOj中f=0.5、g=0.02、h=2.0、i=3.2、j=12.28的组成。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例23]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例22同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例22同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例24]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例22同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例22同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例25]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了LifAlgTihPiOj中f=0.5、g=1.0、h=1.0、i=2.8、j=10.75的组成。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例26]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例25同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例25同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例27]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例25同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例25同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例28]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了LifAlgTihPiOj中f=0.5、g=1.0、h=2.0、i=3.2、j=13.75的组成。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例29]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例28同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例28同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例30]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例28同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例28同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例15]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li3.02V2.00(PO4)3.00的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有0.8重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例28同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例28同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例16]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li5.00V2.00(PO4)3.67的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有16.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例28同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例28同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例31]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了LifAlgTihPiOj中f=3.0、g=0.1、h=1.0、i=2.8、j=10.65的组成。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例32]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例31同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例31同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例33]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例31同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例31同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例17]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li3.02V2.00(PO4)3.00的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有0.8重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例31同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例31同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例18]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li5.00V2.00(PO4)3.67的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有16.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例31同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例31同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例34]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了LifAlgTihPiOj中f=3.0、g=0.1、h=2.0、i=3.2、j=13.65的组成。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例35]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例34同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例34同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例36]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例34同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例34同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例37]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了LifAlgTihPiOj中f=3.0、g=1.0、h=1.0、i=2.8、j=12.0的组成。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例38]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例37同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例37同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例39]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例37同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例37同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例40]
(正极活性物质的制作)
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.10V2.00(PO4)3.03的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有1.0重量%的Li3PO4。
(负极活性物质的制作)
作为负极活性物质,使用与上述正极活性物质同样的粉末。
(固体电解质层用膏体的制作)
作为固体电解质,使用了LifAlgTihPiOj中f=3.0、g=1.0、h=2.0、i=3.2、j=15.0的组成。以Li2CO3、Al2O3、TiO2、NH4H2PO4为起始材料,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末。
接下来,在该粉末100份中添加作为溶剂的乙醇100份、甲苯200份,用球磨机进行湿式混合。其后,进一步投入聚乙烯醇缩丁醛类粘合剂16份和邻苯二甲酸苄基丁酯4.8份,进行混合,制备固体电解质层用膏体。
(固体电解质层用片的制作)
以PET薄膜为基材,用刮涂法将该固体电解质层用膏体成型为片,得到厚度15μm的固体电解质层用片。
(正极集电体用膏体及负极集电体层膏体的制作)
将Cu粉和磷酸钒锂粉末以按重量比计成为100︰9的方式进行混合,然后添加作为粘合剂的乙基纤维素10份和作为溶剂的二氢萜品醇50份,用三辊研磨机进行混合、分散,制作集电体层用膏体。
(活性物质单元的制作)
在上述固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟。在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷电极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成正极层单元。另一方面,在固体电解质层用片上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负极活性物质层用膏体,在80℃下干燥10分钟,接着,在其上,通过丝网印刷以厚度5μm印刷负电极集电体层用膏体,在80℃下干燥10分钟,制成负极层单元。接下来,将PET薄膜剥离。
(层叠体的制作)
使用正极层单元、负极层单元及固体电解质层用片,以依次形成固体电解质层、正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层、负极集电体层、固体电解质层的方式进行堆叠,得到层叠品。这时,将各单元错开堆叠,以使正极层单元的正极集电体层仅向一端面延伸,且使负极层单元的负极集电体层仅向另一端面延伸。其后,通过热压接将其成型,然后进行切断,制作层叠体。
(烧结体的制作)
在对所得到的层叠体进行了脱粘合剂之后,同时烧成,得到烧结体。脱粘合剂中,在氮中以50℃/小时升温至烧成温度700℃,在该温度下保持10小时,同时烧成中,在氮中以200℃/小时的升温速度升温至烧成温度850℃,在该温度下保持1小时,在烧成后,进行自然冷却。同时烧成后的电池外观尺寸为3.2mm×2.5mm×0.4mm。
(充放电特性的评价)
使用充放电试验仪,将所得到的层叠体安装在用弹簧销进行固定的类型的夹具上,测定充放电容量。作为测定条件,充放电时的电流均以2μA进行,电压以0V至1.8V进行。表2示出所测得的放电容量。足以使用的放电特性的阈值为2.5μAh。
[实施例41]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li3.40V2.00(PO4)3.13的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有5.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例40同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例40同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[实施例42]
为了证实本实施方式的效果,以在磷酸钒锂中成为Li4.90V2.00(PO4)3.63的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有15.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例40同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例40同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例19]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li3.02V2.00(PO4)3.00的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有0.8重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例40同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例40同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
[比较例20]
在本比较例中,以在磷酸钒锂中成为Li5.00V2.00(PO4)3.67的方式进行原料的称量。作为起始原料,使用Li2CO3、LiPO3、V2O3、NH4H2PO4,利用与实施例1同样的方法,得到磷酸钒锂粉末。其后,利用与实施例1同样的X射线衍射方法进行评价,其结果确认了含有16.0重量%的Li3PO4。进而,利用与实施例40同样的方法,得到磷酸钛铝锂粉末,然后用同样的方法,制作层叠品。进而,用同样的方法,进行脱粘合剂、烧结,得到全固体电池。用与实施例40同样的方法,对该层叠品评价放电特性。表2示出所测得的放电容量。
由表2可知,在将含有本发明的范围的Li3PO4的磷酸钒锂用于活性物质层而成的全固体电池中,可以得到明显较高的放电容量。
[表2]
工业上的可利用性
如上所述,本发明的全固体电池对放电容量的提高有效。通过提供高容量的全固体电池,特别是在电子领域做出了很大贡献。
Claims (4)
1.一种全固体电池,其特征在于,
所述全固体电池在一对电极层间具有固体电解质层,
构成所述一对电极层的正极活性物质层及负极活性物质层包含磷酸钒锂,所述磷酸钒锂包含含有Li和V的聚磷酸化合物,所述磷酸钒锂含有Li3V2(PO4)3作为主相,且相对于所述Li3V2(PO4)3含有5.0重量%以上且15.0重量%以下的Li3PO4,
所述Li3PO4存在于正极活性物质层或负极活性物质层的晶界部分。
2.根据权利要求1所述的全固体电池,其特征在于,
所述固体电解质层包含磷酸钛铝锂。
3.根据权利要求2所述的全固体电池,其特征在于,
构成所述固体电解质层的材料为LifAlgTihPiOj,其中,f、g、h、i及j分别是满足0.5≤f≤3.0、0.0<g≤1.0、1.0≤h≤2.0、2.8≤i≤3.2、9.25<j≤15.0的数。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的全固体电池,其特征在于,
所述一对电极层和设置于所述一对电极层间的所述固体电解质层的相对密度为80%以上。
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