CN117355959A - 电极材料及电池 - Google Patents

电极材料及电池 Download PDF

Info

Publication number
CN117355959A
CN117355959A CN202280037552.2A CN202280037552A CN117355959A CN 117355959 A CN117355959 A CN 117355959A CN 202280037552 A CN202280037552 A CN 202280037552A CN 117355959 A CN117355959 A CN 117355959A
Authority
CN
China
Prior art keywords
active material
electrode
solid electrolyte
material particles
volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280037552.2A
Other languages
English (en)
Inventor
和田智胜
大塚友
相良晓彦
楠本将平
大前孝纪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN117355959A publication Critical patent/CN117355959A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562—Solid materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • H01M2300/008—Halides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本公开的一个方案中的电极材料含有第1活性物质粒子、第2活性物质粒子和固体电解质，上述第1活性物质粒子及上述第2活性物质粒子分别含有Li、Ti及O，上述第2活性物质粒子的平均粒径与上述第1活性物质粒子的平均粒径之比为1.5以上且6.0以下。本公开的一个方案中的电池具备正极、负极和位于上述正极与上述负极之间的电解质层，选自上述正极及上述负极中的至少1种含有上述电极材料。

Description

电极材料及电池
技术领域
本公开涉及电极材料及电池。
背景技术
专利文献1中，公开了具有含钛酸锂的负极活性物质和含卤化物的固体电解质的负极材料、及使用该负极材料的全固体电池。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2019/146295号
发明内容
发明所要解决的课题
本公开的目的在于，提供一种适合提高电极的能量密度的电极材料。
用于解决课题的手段
本公开的一个方案涉及一种电极材料，其含有：
第1活性物质粒子、
第2活性物质粒子、及
固体电解质；
所述第1活性物质粒子及所述第2活性物质粒子分别含有Li、Ti及O，
所述第2活性物质粒子的平均粒径与所述第1活性物质粒子的平均粒径之比为1.5以上且6.0以下。
发明效果
本公开提供一种适合提高电极的能量密度的电极材料。
附图说明
图1是实施方式1涉及的电极材料的示意图。
图2是表示活性物质粒子的粒度分布的一个例子的曲线图。
图3是实施方式2涉及的电池的剖视图。
图4是表示有关实施例及比较例的第1活性物质粒子的体积比率与电极的空隙率的关系的曲线图。
图5是表示有关实施例及比较例的第1活性物质粒子的体积比率与电池的平均充电电压的关系的曲线图。
图6是表示有关实施例及比较例的第1活性物质粒子的体积比率与电极的能量密度的关系的曲线图。
具体实施方式
(成为本公开基础的见解)
在包含以往的作为活性物质含有钛酸锂的电极材料的电极中，具有空隙率较高、能量密度较小的倾向。本发明人进行了潜心的研究，结果新近发现：通过使用具有不同的平均粒径的两种活性物质粒子，可一边维持活性物质内的锂的固相扩散，一边降低电极空隙率，由此能够提高电极的能量密度。本发明人基于新的见解进一步进行了研究，以至完成了本公开的电极材料。
(本公开涉及的一个方案的概要)
本公开的第1方案涉及一种电极材料，其含有：
第1活性物质粒子、
第2活性物质粒子、及
固体电解质；
上述第1活性物质粒子及上述第2活性物质粒子分别含有Li、Ti及O，
上述第2活性物质粒子的平均粒径与上述第1活性物质粒子的平均粒径之比为1.5以上且6.0以下。
根据第1方案，适当地调整了第1活性物质粒子及第2活性物质粒子的平均粒径之比。根据该电极材料，具有能够降低电极空隙率的倾向。在使用含有该电极材料的电极的电池中，还具有平均充电电压较高的倾向。通过使电极空隙率较低、且电池的平均充电电压较高，具有提高电极的能量密度的倾向。再者，在第2活性物质粒子的平均粒径与第1活性物质粒子的平均粒径之比小于1.5、第1活性物质粒子的平均粒径几乎与第2活性物质粒子相同时，难以降低电极的空隙率。当第2活性物质粒子的平均粒径与第1活性物质粒子的平均粒径之比大于6.0时，第1活性物质粒子不能充分填充于多个第2活性物质粒子间，从而难以降低电极的空隙率。
在本公开的第2方案中，例如，在第1方案涉及的电极材料中，上述第1活性物质粒子的体积与上述第1活性物质粒子的体积及上述第2活性物质粒子的体积的合计值之比率也可以为33％以上且83％以下。
在本公开的第3方案中，例如，在第2方案涉及的电极材料中，上述比率也可以为34％以上且66％以下。
根据第2或第3方案，具有提高电极的能量密度的倾向。
在本公开的第4方案中，例如，在第1～第3方案中任一方案涉及的电极材料中，上述第1活性物质粒子的上述平均粒径也可以为0.5μm以上且1.5μm以下，上述第2活性物质粒子的上述平均粒径也可以大于1.5μm且为4.0μm以下。
根据第4方案，通过使第1活性物质粒子的平均粒径为0.5μm以上，在制作电极时，能够使活性物质粒子容易分散。通过使第2活性物质粒子的平均粒径为4.0μm以下，能够抑制活性物质粒子内的锂的固相扩散成为速度控制步骤。在使用该电极的电池中，具有充放电特性较高的倾向。
在本公开的第5方案中，例如，在第1～第4方案中任一方案涉及的电极材料中，上述第1活性物质粒子的体积及上述第2活性物质粒子的体积的合计值T2与上述第1活性物质粒子的体积、上述第2活性物质粒子的体积及上述固体电解质的体积的合计值T1之比率也可以为30％以上且70％以下。
根据第5方案，通过使合计值T2与合计值T1之比率为30％以上，具有电极的能量密度较高的倾向。在该比率为70％以下时，因充分存在固体电解质而能够充分维持电极内的锂离子传导率。在使用该电极的电池中，具有充放电特性较高的倾向。
在本公开的第6方案中，例如，在第1～第5方案中任一方案涉及的电极材料中，上述第1活性物质粒子及上述第2活性物质粒子也可以分别含有钛酸锂。
在本公开的第7方案中，例如，在第1～第6方案中任一方案涉及的电极材料中，上述第1活性物质粒子及上述第2活性物质粒子也可以分别含有Li4Ti5O12。
在本公开的第8方案中，例如，在第1～第7方案中任一方案涉及的电极材料中，上述固体电解质也可以用下述的组成式(1)表示。
LiαMβXγ式(1)
上述式(1)中，α、β及γ分别独立，为大于0的值，
M包含选自除Li以外的金属元素及半金属元素中的至少1种，
X包含选自F、Cl、Br及I中的至少1种。
在本公开的第9方案中，例如，在第1～第8方案中任一方案涉及的电极材料中，上述固体电解质也可以含有Li3YBr2Cl4。
根据第6～第9方案，具有提高电极的能量密度的倾向。
本公开的第10方案涉及一种电池，其具备：
正极、
负极、及
位于上述正极与上述负极之间的电解质层；
选自上述正极及上述负极中的至少1种含有第1～第9方案中任一方案涉及的电极材料。
根据第10方案，具有提高电池的能量密度的倾向。
在本公开的第11方案中，例如，在第10方案涉及的电池中，上述电解质层也可以含有固体电解质。
根据第11方案，具有电池循环特性优异的倾向。
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图1是实施方式1涉及的电极材料1000的示意图。实施方式1中的电极材料1000含有第1活性物质粒子101、第2活性物质粒子102及固体电解质103。第1活性物质粒子101及第2活性物质粒子102分别含有Li、Ti及O。第2活性物质粒子102的平均粒径D2与第1活性物质粒子101的平均粒径D1之比R1为1.5以上且6.0以下。在本说明书中，有时将第1活性物质粒子101及第2活性物质粒子102简称为活性物质粒子。
第1活性物质粒子101的平均粒径D1及第2活性物质粒子102的平均粒径D2可用以下方法进行确定。首先，用扫描电子显微镜(SEM)观察电极材料1000或含有电极材料1000的电极的断面。在所得到的SEM图像中，例如确定在纵向50μm、横向100μm的范围内所存在的活性物质粒子。分别对所确定的活性物质粒子，通过图像处理确定面积。接着，算出具有与所确定的面积相等的面积的圆的直径。可将所算出的直径看作为活性物质粒子的粒子直径d1。另外，可将具有所算出的直径的球的体积看作为活性物质粒子的体积v1。基于粒子直径d1及体积v1，就活性物质粒子作成表示体积基准的粒度分布的曲线图。
图2是表示活性物质粒子的粒度分布的一个例子的曲线图。如图2所示，在本实施方式中，活性物质粒子的粒度分布存在具有两个峰P1及P2的倾向。图2中，构成峰P1的活性物质粒子的粒子直径小于构成峰P2的活性物质粒子的粒子直径。在本实施方式中，可将构成峰P1的活性物质粒子看作为第1活性物质粒子101。可将构成峰P2的活性物质粒子看作为第2活性物质粒子102。另外，能够将与峰P1的顶点A1对应的粒子直径看作为第1活性物质粒子101的平均粒径D1。能够将与峰P2的顶点A2对应的粒子直径看作为第2活性物质粒子102的平均粒径D2。例如，从图2能够确定第1活性物质粒子101的平均粒径D1为1μm，能够确定第2活性物质粒子102的平均粒径D2为3μm。
第2活性物质粒子102的平均粒径D2与第1活性物质粒子101的平均粒径D1之比R1可以为6.0以下，也可以为5.0以下，也可以为4.0以下，也可以为3.5以下。比R1可以为1.5以上，也可以为2.5以上。作为一个例子，比R1也可以为2.5以上且3.5以下。
第1活性物质粒子101的平均粒径D1没有特别的限定，例如为0.5μm以上且1.5μm以下。通过使平均粒径D1为0.5μm以上，在制作电极时，能够使活性物质粒子容易分散。在使用该电极的电池中，具有充放电特性较高的倾向。
第2活性物质粒子102的平均粒径D2例如也可以大于1.5μm，为2.0μm以上。平均粒径D2的上限值没有特别的限定，例如可以为9.0μm，也可以为6.0μm，也可以为4.0μm。作为一个例子，平均粒径D2也可以大于1.5μm，为4.0μm以下。当平均粒径D2为4.0μm以下时，能够抑制活性物质粒子内的锂的固相扩散成为速度控制步骤。在使用该电极材料1000的电池中，具有充放电特性较高的倾向。
第1活性物质粒子101的体积V1与第1活性物质粒子101的体积V1及第2活性物质粒子102的体积V2的合计值T2之比率R2没有特别的限定，例如可以为10％以上，也可以为20％以上，也可以为30％以上，也可以为33％以上，也可以为34％以上，也可以为40％以上。比率R2也可以为90％以下，也可以为83％以下，也可以为70％以下，也可以为66％以下，也可以为60％以下。作为一个例子，比率R2也可以为33％以上且83％以下，也可以为34％以上且66％以下。
用于算出比率R2的体积V1及V2能够从作为用于制作电极材料1000的原料使用的第1活性物质粒子101及第2活性物质粒子102进行确定。
第1活性物质粒子101的形状及第2活性物质粒子102的形状没有特别的限定，也可以为针状、球状、椭圆球状、纤维状等。
第1活性物质粒子101的组成及第2活性物质粒子102的组成只要含有Li、Ti及O就不特别限定。第1活性物质粒子101及第2活性物质粒子102也可以分别含有锂钛氧化物，特别是含有钛酸锂。第1活性物质粒子101及第2活性物质粒子102也可以分别含有选自Li4Ti5O12、Li7Ti5O12及LiTi2O4中的至少1种，也可以含有Li4Ti5O12。第1活性物质粒子101的组成也可以与第2活性物质粒子102相同，也可以不相同。
第1活性物质粒子101及第2活性物质粒子102的组成并不限定于上述组成。这些活性物质粒子也可以进一步含有M1。M1为选自除Li及Ti以外的金属元素及半金属元素中的至少1种。
本公开中，“金属元素”为(i)除氢以外的元素周期表1族～12族中所包含的全部元素、及(ii)除B、Si、Ge、As、Sb、Te、C、N、P、O、S及Se以外的元素周期表13族～16族中所包含的全部元素。也就是说，金属元素是在形成卤素化合物和无机化合物时可成为阳离子的元素组。
本公开中，“半金属元素”为B、Si、Ge、As、Sb及Te。
活性物质粒子也可以含有Zr(即锆)作为M1。活性物质粒子也可以用下述的组成式(2)表示。
Li4Ti5-αZrαO12式(2)
这里，α满足0＜α≤0.3。
组成式(2)中，α也可以满足0＜α≤0.2，也可以满足0.01≤α≤0.1。
含Zr的活性物质粒子例如也可以含有用Lia1Tib1Zrc1Me1d1Oe1的组成式表示的化合物。这里，满足a1+4b1+4c1+md1＝2e1及c1＞0。Me1为选自除Li及Y以外的金属元素及半金属元素中的至少1种。m为Me1的价数。作为Me1，也可以使用选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Sc、Al、Ga、Bi、Hf、Sn、Ta及Nb中的至少1种。
本实施方式中，固体电解质103例如具有锂离子传导性。固体电解质103也可以含有卤化物固体电解质。本公开中，所谓“卤化物固体电解质”，是指含有卤族元素、且不含硫的固体电解质。本公开中，所谓不含硫的固体电解质，是指可用不含硫元素的组成式表示的固体电解质。所以，极微量的硫成分、例如硫为0.1质量％以下的固体电解质包含在不含硫的固体电解质中。卤化物固体电解质作为除卤族元素以外的阴离子，也可以进一步含有氧。
固体电解质103例如含有Li、M及X。M包含选自除Li以外的金属元素及半金属元素中的至少1种。X包含选自F、Cl、Br及I中的至少1种。
固体电解质103也可以实质上由Li、M及X构成。所谓“固体电解质103实质上由Li、M及X构成”，是指在固体电解质103中，Li、M及X的物质量的合计与构成固体电解质103的全部元素的物质量的合计之比率(摩尔分数)为90％以上。作为一个例子，该比率也可以为95％以上。固体电解质103也可以只由Li、M及X构成。
为了提高离子传导率，M也可以含有选自第1族元素、第2族元素、第3族元素、第4族元素及镧系元素中的至少一种元素。M也可以含有选自第5族元素、第12族元素、第13族元素及第14族元素中的至少一种元素。
第1族元素的例子为Na、K、Rb或Cs。第2族元素的例子为Mg、Ca、Sr或Ba。第3族元素的例子为Sc或Y。第4族元素的例子为Ti、Zr或Hf。镧系元素的例子为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu。第5族元素的例子为Nb或Ta。第12族元素的例子为Zn。第13族元素的例子为Al、Ga或In。第14族元素的例子为Sn。
为了进一步提高离子传导率，M也可以含有选自Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、Zr、Hf、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu中的至少一种元素。
为了进一步提高离子传导率，M也可以含有选自Mg、Ca、Sr、Y、Sm、Gd、Dy及Hf中的至少一种元素。M也可以包含Y。
为了进一步提高离子传导率，X也可以包含选自Br、Cl及I中的至少一种元素。
为了进一步提高离子传导率，X也可以含有Br、Cl及I。
固体电解质103也可以用下述的组成式(1)表示。
LiαMβXγ 式(1)
式(1)中，α、β及γ分别独立，为大于0的值。
例如，当M包含Y时，在上述组成式(1)中，满足以下的数学式：
2.5≤α≤3.5
0.5≤β≤1.5
γ＝6。
固体电解质103也可以含有Li3YX6。
固体电解质103也可以含有Li3YBr6或Li3YBrxClyI6-x-y。这里，x及y满足0＜x＜6、0＜y＜6及0＜x+y≤6。
固体电解质103也可以含有选自Li3YBr6、Li3YBr2Cl4及Li3YBr2Cl2I2中的至少1种，也可以含有Li3YBr2Cl4。固体电解质103也可以为Li3YBr2Cl4。
固体电解质103的形状没有限定。固体电解质103的形状例如也可以为针状、球状、椭圆球状、纤维状等。固体电解质103也可以为粒子状。
当固体电解质103为粒子状时，固体电解质103的平均粒径D3也可以小于第1活性物质粒子101的平均粒径D1及第2活性物质粒子102的平均粒径D2。在此种情况下，由于与活性物质粒子接触的固体电解质103的粒子的数量充分多，因而可以抑制电极材料1000内的锂离子传导率的降低。在使用该电极材料1000的电池中，可抑制充放电特性降低。作为一个例子，固体电解质103的平均粒径D3也可以为1.5μm以下。
固体电解质103的平均粒径D3可通过以下方法确定。首先，通过SEM观察电极材料1000或含有电极材料1000的电极的断面。在所得到的SEM图像中，例如，确定在纵向50μm、横向100μm的范围内所存在的固体电解质103。分别就所确定的固体电解质103，通过图像处理确定面积。接着，算出具有与所确定的面积相等的面积的圆的直径。可将所算出的直径看作为固体电解质103的粒子直径d2。另外，可将具有所算出的直径的球的体积看作为固体电解质103的体积v2。基于粒子直径d2及体积v2，作成表示固体电解质103的粒度分布的曲线图。固体电解质103的粒度分布存在具有1个峰的倾向。可将与该峰的顶点对应的粒子直径看作为固体电解质103的平均粒径D3。
本实施方式中，第1活性物质粒子101的体积V1及第2活性物质粒子102的体积V2的合计值T2与第1活性物质粒子101的体积V1、第2活性物质粒子102的体积V2及固体电解质103的体积V3的合计值T1之比率R3没有特别的限定，例如为30％以上且70％以下。当比率R3为30％以上时，具有电极的能量密度较高的倾向。当比率R3为70％以下时，由于充分存在固体电解质103，因而能够充分维持电极内的锂离子传导率。在使用该电极的电池中，具有充放电特性较高的倾向。
用于算出比率R3的体积V1、V2及V3能够从作为用于制作电极材料1000的原料使用的第1活性物质粒子101、第2活性物质粒子102及固体电解质103进行特定。
再者，在实施方式1的电极材料1000中，固体电解质103、第1活性物质粒子101及第2活性物质粒子102如图1所示，也可以相互接触。
接着，对固体电解质103的制造方法进行说明。固体电解质103例如可通过下述方法进行制造。
首先，以达到目标组成的配合比的方式准备原料粉。原料粉例如也可以为卤化物。例如，在制作Li3YBr2Cl4的情况下，按LiBr∶LiCl∶YCl3＝2.0∶1.0∶1.0的摩尔比准备LiBr、LiCl及YCl3。也可以按照将合成工艺过程中可能发生的组成变化抵消的方式，以预先调整过的摩尔比将原料粉混合。
原料粉的种类并不限定于上述种类。例如，也可以使用LiCl和YBr3的组合及LiBr0.5Cl0.5那样的复合阴离子化合物。也可以使用含氧的原料粉和卤化物的混合物。作为含氧的原料粉，例如可以列举出氧化物、氢氧化物、硫酸盐及硝酸盐。作为卤化物，例如可以列举出卤化铵。
使用研钵及乳棒、球磨机或混合器，将原料粉充分混合，从而得到混合粉。接着，使用机械化学研磨的方法将原料粉粉碎。这样一来，使原料粉发生反应，得到固体电解质103。或者，通过在将原料粉充分混合后，在真空中或不活泼气氛中对混合粉进行烧成，也可以得到固体电解质103。烧成例如也可以在100℃以上且650℃以下的范围内进行1小时以上。
由此，可得到含有结晶相的固体电解质103。
再者，固体电解质103中的结晶相的构成(即晶体结构)可通过选择原料粉彼此的反应方法及反应条件来决定。
电极材料1000也可以以提高粒子彼此的密合性为目的而含有粘结剂。粘结剂用于提高构成电极材料1000的材料的粘结性。
作为粘结剂，可以列举出聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、芳族聚酰胺树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸己酯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸己酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚醚、聚醚砜、聚六氟丙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素等。此外，作为粘结剂，可使用选自四氟乙烯、六氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚、偏氟乙烯、三氟氯乙烯、乙烯、丙烯、五氟丙烯、氟甲基乙烯基醚、丙烯酸及己二烯中的两种以上材料的共聚物。这些材料可以单独使用，也可以两种以上组合使用。
作为粘结剂，也可以使用弹性体。所谓弹性体，是指具有弹性的聚合物。作为粘结剂所使用的弹性体可以是热塑性弹性体，也可以是热固化性弹性体。粘结剂也可以含有热塑性弹性体。作为弹性体，可以列举出苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-乙烯/乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)、丁基橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)、氯丁二烯橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、苯乙烯-丁烯橡胶(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、氢化异戊橡胶(HIR)、氢化丁基橡胶(HIIR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、氢化苯乙烯-丁烯橡胶(HSBR)等。作为粘结剂，也可以混合使用选自它们中的两种以上。
电极材料1000也可以以提高电子导电性为目的而含有导电助剂。
作为导电助剂，例如可以使用：
(i)天然石墨或人造石墨等石墨类、
(ii)乙炔黑或科琴碳黑等炭黑类、
(iii)碳纤维或金属纤维等导电性纤维类、
(iv)氟化碳、
(v)铝等金属粉末类、
(vi)氧化锌或钛酸钾等导电性晶须类、
(vii)氧化钛等导电性金属氧化物、
(viii)聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩等导电性高分子化合物等。在使用碳导电助剂时，能够谋求低成本化。
(实施方式2)
以下，对实施方式2进行说明。对于与上述的实施方式1重复的说明可适当省略。
图3表示实施方式2涉及的电池2000的剖视图。
实施方式2中的电池2000具备正极203、负极201及电解质层202。电解质层202位于正极203与负极201之间。选自正极203及负极201中的至少1种含有上述实施方式1中的电极材料1000。
如图3所示，在实施方式2中的电池2000中，负极201也可以含有上述实施方式1中的电极材料1000。以下，对负极201含有电极材料1000的电池2000进行说明。但是，实施方式2的电池2000并不限定于以下的方式。在电池2000中，正极203也可以含有上述实施方式1中的电极材料1000。
负极201例如为层状。作为一个例子，负极201为单一的层。负极201的厚度也可以为10μm以上且500μm以下。当负极201的厚度为10μm以上时，能够充分确保电池2000的能量密度。当负极201的厚度为500μm以下时，电池2000能以高输出功率工作。
负极201中，具有通过平均粒径较小的第1活性物质粒子101填埋形成于多个第2活性物质粒子102间的空隙的倾向。也就是说，通过具有适当调整过的平均粒径的第1活性物质粒子101及第2活性物质粒子102，有降低负极201的空隙率的倾向。负极201的空隙率没有特别的限定，例如可以为15％以下，也可以为14％以下，也可以为13％以下，也可以为11％以下。负极201的空隙率的下限值没有特别的限定，例如为1％。负极201的空隙率能够从负极201的体积及负极201的材料的真密度算出。
电解质层202是含有电解质材料的层。作为电解质材料，例如可以列举出固体电解质。也就是说，电解质层202也可以是含有固体电解质的固体电解质层。电解质层202也可以由固体电解质构成。
作为电解质层202所含的固体电解质，可以列举出卤化物固体电解质、硫化物固体电解质、氧化物固体电解质、高分子固体电解质、配位氢化物固体电解质等。
作为卤化物固体电解质，例如也可以使用作为上述的固体电解质103所例示的材料。
作为硫化物固体电解质，例如可以使用Li2S-P2S5、Li2S-SiS2、Li2S-B2S3、Li2S-GeS2、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li10GeP2S12等。也可以在其中添加LiX、Li2O、MOq、LipMOq等。“LiX”中的元素X为选自F、Cl、Br及I中的至少1种。“MOq”及“LipMOq”中的元素M为选自P、Si、Ge、B、Al、Ga、In、Fe及Zn中的至少1种。“MOq”及“LipMOq”中的p及q分别独立，为自然数。
作为氧化物固体电解质，例如可以使用：
(i)以LiTi2(PO4)3及其元素置换体为代表的NASICON型固体电解质，
(ii)(LaLi)TiO3系的钙钛矿型固体电解质，
(iii)以Li14ZnGe4O16、Li4SiO4、LiGeO4及其元素置换体为代表的LISICON型固体电解质，
(iv)以Li7La3Zr2O12及其元素置换体为代表的石榴石型固体电解质，
(v)Li3N及其H置换体，
(vi)Li3PO4及其N置换体，
(vii)以LiBO2、Li3BO3等Li-B-O化合物为基础而添加了Li2SO4、Li2CO3等的玻璃、玻璃陶瓷等。
作为高分子固体电解质，例如可使用高分子化合物和锂盐的化合物。高分子化合物也可以具有环氧乙烷结构。具有环氧乙烷结构的高分子电解质能够较多地含有锂盐。因此，能够更加提高离子导电率。作为锂盐，可使用LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiSO3CF3、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiN(SO2CF3)(SO2C4F9)、LiC(SO2CF3)3等。可以单独使用选自它们中的1种锂盐。或者，也可使用选自它们中的两种以上的锂盐的混合物。
作为配位氢化物固体电解质，例如可使用LiBH4-LiI、LiBH4-P2S5等。
电解质层202也可以作为主成分含有固体电解质。也就是说，电解质层202也可以以相对于整个电解质层202的质量比率计含有50％以上(50质量％以上)的固体电解质。
电解质层202也可以以相对于整个电解质层202的质量比率计含有70％以上(70质量％以上)的固体电解质。
电解质层202可以进一步含有不可避免的杂质。电解质层202可含有用于合成固体电解质的初始原料。电解质层202可含有在合成固体电解质时生成的副产物或分解产物。
在电解质层202中，固体电解质相对于电解质层202的质量比实质上可为1。所谓“质量比实质上为1”，是指在不考虑电解质层202可含的不可避免的杂质的情况下算出的上述质量比为1。也就是说，电解质层202也可以只由固体电解质构成。
再者，电解质层202也可以含有作为固体电解质所列举的材料中的两种以上。
电解质层202的厚度也可以为1μm以上且300μm以下。
当电解质层202的厚度为1μm以上时，正极203及负极201发生短路的可能性降低。当电解质层202的厚度为300μm以下时，对于电池2000，能够容易以高输出功率工作。
正极203含有具有可嵌入及脱嵌金属离子(例如锂离子)的特性的材料。正极203例如也可以含有正极活性物质。
作为正极活性物质，例如可以列举出：
(i)Li(NiCoAl)O2、Li(NiCoMn)O2、LiCoO2等含锂过渡金属氧化物、
(ii)过渡金属氟化物、
(iii)聚阴离子材料、
(iv)氟化聚阴离子材料、
(v)过渡金属硫化物、
(vi)过渡金属硫氧化物、
(vii)过渡金属氮氧化物等。
特别是，当作为正极活性物质使用含锂过渡金属氧化物时，能够降低电池2000的制造成本，且能够提高电池2000的平均放电电压。
正极203也可以含有固体电解质。根据以上构成，可提高正极203内部的锂离子传导性，能以高输出功率工作。
作为正极203所含的固体电解质，可以列举出卤化物固体电解质、硫化物固体电解质、氧化物固体电解质、高分子固体电解质、配位氢化物固体电解质等。作为卤化物固体电解质，例如也可以使用作为上述的固体电解质103所例示的材料。作为硫化物固体电解质、氧化物固体电解质、高分子固体电解质及配位氢化物固体电解质，例如也可以使用作为上述的电解质层202所含的固体电解质所例示的材料。
正极活性物质的形状也可以为粒子状。正极活性物质粒子的平均粒径也可以为0.1μm以上且100μm以下。当正极活性物质粒子的平均粒径为0.1μm以上时，正极203中，正极活性物质及固体电解质可形成良好的分散状态。由此，电池2000的充放电特性提高。当正极活性物质粒子的平均粒径为100μm以下时，正极活性物质粒子内的锂扩散速度提高。由此，电池2000能以高输出功率工作。
正极203所含的固体电解质的形状也可以为粒子状。正极203中，正极活性物质粒子的平均粒径也可以大于固体电解质粒子的平均粒径。由此，正极活性物质粒子和固体电解质粒子能够形成良好的分散状态。
正极203中，正极活性物质粒子的体积与正极活性物质粒子及固体电解质粒子的合计体积之体积比Vp也可以为0.3以上且0.95以下。当体积比Vp为0.3以上时，能够充分确保电池2000的能量密度。当体积比Vp为0.95以下时，电池2000能以高输出功率工作。
正极203例如为层状。正极203的厚度也可以为10μm以上且500μm以下。当正极203的厚度为10μm以上时，能够充分确保电池2000的能量密度。当正极203的厚度为500μm以下时，电池2000能以高输出功率工作。
也可以通过被覆材料被覆正极活性物质。作为被覆材料，可使用电子传导性低的材料。作为被覆材料，可使用氧化物材料、氧化物固体电解质等。
作为氧化物材料，例如可使用SiO2、Al2O3、TiO2、B2O3、Nb2O5、WO3、ZrO2等。
作为氧化物固体电解质，例如可使用：
(i)LiNbO3等Li-Nb-O化合物、
(ii)LiBO2、Li3BO3等Li-B-O化合物、
(iii)LiAlO2等Li-Al-O化合物、
(iv)Li4SiO4等Li-Si-O化合物、
(v)Li2SO4等Li-S-O化合物、
(vi)Li4Ti5O12等Li-Ti-O化合物、
(vii)Li2ZrO3等Li-Zr-O化合物、
(viii)Li2MoO3等Li-Mo-O化合物、
(ix)LiV2O5等Li-V-O化合物、
(x)Li2WO4等Li-W-O化合物等。
氧化物固体电解质的离子导电率较高，高电位稳定性较高。因此，通过作为被覆材料使用氧化物固体电解质，能够更加提高充放电效率。
选自正极203及电解质层202中的至少1种也可以以提高粒子相互的密合性为目的而含有粘结剂。作为粘结剂，例如也可以使用上面就电极材料1000进行过叙述的粘结剂。
正极203也可以以提高电子导电性为目的而含有导电助剂。作为导电助剂，例如也可以使用上面就电极材料1000进行过叙述的导电助剂。
作为电池2000的形状，可以列举出硬币型、圆筒型、方型、片材型、钮扣型、扁平型、层叠型等。
实施例
以下，使用实施例及比较例对本公开的详情进行说明。再者，本公开的电极材料及电池并不限定于以下的实施例。
[实施例1]
(固体电解质的制作)
在干燥氩气氛下，以按摩尔比达到Li∶Y∶Br∶Cl＝3∶1∶2∶4的方式称量原料粉LiBr、YBr3、LiCl、YCl3。用研钵将其粉碎并混合。接着，使用行星式球磨机，按25小时、600rpm的条件实施研磨处理。由此，便得到固体电解质即Li3YBr2Cl4的粉末。
(固体电解质的组成评价)
对所制作的固体电解质，使用ICP(Inductive Coupled Plasma：电感耦合等离子)发射光谱分析法进行了组成的评价。其结果是，关于比Li/Y，与投料组成的偏差在3％以内。也就是说，可以说行星式球磨机的投料组成和所得到的固体电解质的组成几乎相同。
(第1活性物质粒子及第2活性物质粒子的制作)
通过对用Li4Ti5O12制成的活性物质粒子(豊岛制作所制造)进行分级，便制作出第1活性物质粒子及第2活性物质粒子。使用分级装置(佐竹化学机械工业公司制造的SATAKEi Classifier)进行分级。第1活性物质粒子的D50为1μm。第2活性物质粒子的D50为3μm。使用粒度分布计(Beckman Coulter制造的Multisizer 4e)测定了活性物质粒子的D50。所谓D50，是指通过激光衍射散射法求出的体积基准的粒度分布中的累积体积等于50％的粒径。
(电极的制作)
接着，以第1活性物质粒子的体积与第1活性物质粒子的体积及第2活性物质粒子的体积的合计值之比率R2达到50％的方式，称量第1活性物质粒子及第2活性物质粒子。第1活性物质粒子及第2活性物质粒子的合计质量为5g。接着，在活性物质粒子中，将以6质量％的浓度含有苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)(旭化成制造，タフテック(注册商标))的对氯甲苯溶液加入1.2g，将二丁基醚加入1g，使用“练太郎脱泡搅拌机(あわとり練太郎)”(THINKY制造的ARE-310)，按10分钟、1600rpm的条件进行混合。在所得到的混合物中，再加入0.14g的气相法碳纤维(VGCF(注册商标))和5.57g的以35质量％的浓度含有上述固体电解质的氯甲苯溶液，使用练太郎脱泡搅拌机(THINKY制造的ARE-310)，按10分钟、1600rpm的条件进行混合。此时，活性物质粒子的体积的合计值T2与活性物质粒子的体积及固体电解质的体积的合计值T1之比率R3为67.5％。接着，对所得到的混合物，使用超声波分散机进行30分钟的分散处理，进而使用均化器(アズワン制造的HG-200)，按10分钟、3000rpm的条件进行分散处理。接着，使用涂布机，将所制作的料浆涂布在Al箔上。在按40℃的条件将所得到的涂布膜干燥后，按120℃、40分钟的条件进一步使其干燥。由此，便制作出由电极材料构成的电极。
通过SEM观察所得到的电极的断面，通过上述方法特定第1活性物质粒子的平均粒径D1及第2活性物质粒子的平均粒径D2。其结果是，第1活性物质粒子的平均粒径D1为1.012μm，第2活性物质粒子的平均粒径D2为3.386μm。平均粒径D2与平均粒径D1之比R1为3.3。
(电极的空隙率的测定)
在绝缘性外筒中，装入所冲裁的电极，用360MPa的压力进行加压。用千分尺测定加压处理后的电极厚度。基于所得到的结果，确定了电极体积。另外，基于电极体积及电极材料的真密度，算出了电极的空隙率。表1中示出了其结果。
(二次电池的制作)
在绝缘性外筒中，依次层叠80mg的Li5PS6Cl和冲裁的电极。通过对所得到的层叠体，用360MPa的压力进行加压成形，从而制作出由负极和电解质层构成的层叠体。接着，在电解质层的与负极相接的一侧的相反侧上，依次层叠金属In(厚度200μm)、金属Li(厚度300μm)、金属In(厚度200μm)。通过用80MPa的压力对所得到的层叠体进行加压成形，便制作出由负极、电解质层及正极构成的层叠体。接着，在层叠体上下配置用不锈钢制成的集电体，将集电引线附设在集电体上。最后，使用绝缘性箍将绝缘性外筒的内部与外部气氛遮断，将绝缘性外筒的内部密封，由此制作出实施例1的电池。
(充放电试验)
使用实施例1的电池，进行了以下的充放电试验。首先，将电池配置在25℃的恒温槽中。将Li4Ti5O12的理论容量看作为170mAh/g，按20小时完成充电的电流值进行电池的恒电流充电。在相对于Li的电位到达1.0V的阶段结束充电。
接着，将Li4Ti5O12的理论容量看作为170mAh/g，按20小时完成放电的电流值进行电池的放电。在相对于Li的电位到达2.5V的阶段结束放电。
基于以上的充放电试验的结果，确定了电池的充容量和直到135mAh/g的平均充电电压。另外，基于充电容量、平均充电电压及电极的体积，算出了电极的能量密度。表1中示出了其结果。
[实施例2]
除了以比率R2达到33％的方式称量第1活性物质粒子及第2活性物质粒子而制作电极以外，用与实施例1相同的方法制作了实施例2的电池。对按实施例2制作的电极，用与实施例1相同的方法测定了空隙率及能量密度。表1中示出了其结果。
[实施例3]
除了以比率R2达到67％的方式称量第1活性物质粒子及第2活性物质粒子而制作电极以外，用与实施例1相同的方法制作了实施例3的电池。对按实施例3制作的电极，用与实施例1相同的方法测定了空隙率及能量密度。表1中示出了其结果。
[实施例4]
除了以比率R2达到83％的方式称量第1活性物质粒子及第2活性物质粒子而制作电极以外，用与实施例1相同的方法制作了实施例4的电池。对按实施例4制作的电极，用与实施例1相同的方法测定了空隙率及能量密度。表1中示出了其结果。
[比较例1]
除了不使用第1活性物质粒子来制作电极以外，用与实施例1相同的方法制作了比较例1的电池。对按比较例1制作的电极，用与实施例1相同的方法测定了空隙率及能量密度。表1中示出了其结果。
[比较例2]
除了不使用第2活性物质粒子来制作电极以外，用与实施例1相同的方法制作了比较例2的电池。对按比较例2制作的电极，用与实施例1相同的方法测定了空隙率及能量密度。表1中示出了其结果。
表1
(*1)第1活性物质粒子的体积与第1活性物质粒子的体积及第2活性物质粒子的体积的合计值之比率
另外，关于实施例及比较例，图4～图6中示出了第1活性物质粒子的体积比率R2与电极或电池的特性的关系。图4是表示实施例及比较例的第1活性物质粒子的体积比率R2与电极的空隙率的关系的曲线图。图5是表示实施例及比较例的第1活性物质粒子的体积比率R2与电池的平均充电电压的关系的曲线图。图6是表示实施例及比较例的第1活性物质粒子的体积比率R2与电极的能量密度的关系的曲线图。
[考察]
从表1及图4～图6可知，在由含有平均粒径之比R1为1.5以上且6.0以下的第1活性物质粒子及第2活性物质粒子的电极材料所构成的电极中，具有空隙率较低的倾向。另外，在使用该电极的实施例的电池中，具有平均充电电压较大的倾向。起因于该空隙率及平均充电电压，在实施例所用的电极中，能量密度提高。
由表1及图6可知，在第1活性物质粒子及第2活性物质粒子的体积比为1∶1的情况下，电极的能量密度特别高。可以推测这是因为在上述的体积比中，电极的空隙率充分低，且电池的平均充电电压充分高。所以，为了制作具有较高的能量密度的电极，也可以按体积比1∶1混合第1活性物质粒子及第2活性物质粒子。
产业上的可利用性
本公开的电极材料例如可用于全固体锂离子二次电池等。根据本公开的电极材料，电极能够一边维持活性物质内的锂的固相扩散，一边降低空隙率。根据本公开的电极材料，能够抑制电极的与膜厚增大相伴的电阻的增加。在含有本公开的电极材料的电极中，能量密度提高。
符号说明：
101 第1活性物质粒子
102 第2活性物质粒子
103 固体电解质
201 负极
202 电解质层
203 正极
1000 电极材料
2000 电池

Claims (11)

1.一种电极材料，其含有：
第1活性物质粒子、
第2活性物质粒子、及
固体电解质，
所述第1活性物质粒子及所述第2活性物质粒子分别含有Li、Ti及O，
所述第2活性物质粒子的平均粒径与所述第1活性物质粒子的平均粒径之比为1.5以上且6.0以下。
2.根据权利要求1所述的电极材料，其中，所述第1活性物质粒子的体积与所述第1活性物质粒子的体积及所述第2活性物质粒子的体积的合计值之比率为33％以上且83％以下。
3.根据权利要求2所述的电极材料，其中，所述比率为34％以上且66％以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电极材料，其中，
所述第1活性物质粒子的所述平均粒径为0.5μm以上且1.5μm以下，
所述第2活性物质粒子的所述平均粒径大于1.5μm且为4.0μm以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电极材料，其中，所述第1活性物质粒子的体积及所述第2活性物质粒子的体积的合计值T2与所述第1活性物质粒子的体积、所述第2活性物质粒子的体积及所述固体电解质的体积的合计值T1之比率为30％以上且70％以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电极材料，其中，所述第1活性物质粒子及所述第2活性物质粒子分别含有钛酸锂。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电极材料，其中，所述第1活性物质粒子及所述第2活性物质粒子分别含有Li4Ti5O12。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电极材料，其中，
所述固体电解质用下述的组成式(1)表示，
LiαMβXγ 式(1)
所述式(1)中，α、β及γ分别独立，为大于0的值，
M包含选自除Li以外的金属元素及半金属元素中的至少1种，
X包含选自F、Cl、Br及I中的至少1种。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的电极材料，其中，所述固体电解质含有Li3YBr2Cl4。
10.一种电池，其中，具备：
正极、
负极、及
位于所述正极与所述负极之间的电解质层；
选自所述正极及所述负极中的至少1种含有权利要求1～9中任一项所述的电极材料。
11.根据权利要求10所述的电池，其中，所述电解质层含有固体电解质。
CN202280037552.2A 2021-06-11 2022-02-08 电极材料及电池 Pending CN117355959A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-097752 2021-06-11
JP2021097752 2021-06-11
PCT/JP2022/004785 WO2022259611A1 (ja) 2021-06-11 2022-02-08 電極材料および電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117355959A true CN117355959A (zh) 2024-01-05

Family

ID=84425656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280037552.2A Pending CN117355959A (zh) 2021-06-11 2022-02-08 电极材料及电池

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240097123A1 (zh)
EP (1) EP4354530A1 (zh)
JP (1) JPWO2022259611A1 (zh)
CN (1) CN117355959A (zh)
WO (1) WO2022259611A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117638001A (zh) * 2024-01-25 2024-03-01 四川新能源汽车创新中心有限公司 一种全固态正极及其制备方法与全固态电池

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4580949B2 (ja) * 2006-06-02 2010-11-17 株式会社東芝 非水電解質電池、電池パック及び充電式掃除機
JP2012243644A (ja) * 2011-05-20 2012-12-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 電極、および全固体型非水電解質電池
JP7199038B2 (ja) 2018-01-26 2023-01-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 負極材料およびそれを用いた電池
JP6963866B2 (ja) * 2019-09-02 2021-11-10 マクセル株式会社 全固体電池用負極および全固体電池

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117638001A (zh) * 2024-01-25 2024-03-01 四川新能源汽车创新中心有限公司 一种全固态正极及其制备方法与全固态电池
CN117638001B (zh) * 2024-01-25 2024-04-19 四川新能源汽车创新中心有限公司 一种全固态正极及其制备方法与全固态电池

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022259611A1 (ja) 2022-12-15
US20240097123A1 (en) 2024-03-21
EP4354530A1 (en) 2024-04-17
JPWO2022259611A1 (zh) 2022-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111566865B (zh) 电池
US11411247B2 (en) Solid electrolyte material and battery
CN111566848B (zh) 负极材料和使用它的电池
JP7145439B6 (ja) 電池
WO2019146308A1 (ja) 電極材料、および、電池
WO2019146217A1 (ja) 電池
CN116885271A (zh) 固体电解质材料和电池
WO2019146293A1 (ja) 電池
JPWO2019146292A1 (ja) 正極材料およびそれを用いた電池
US20220384813A1 (en) Coated positive electrode active material, positive electrode material, battery, and method for producing coated positive electrode active material
CN113396494A (zh) 正极材料和电池
CN115088096A (zh) 正极材料及电池
CN112400242A (zh) 负极材料以及电池
CN115428186A (zh) 正极材料和电池
US20240097123A1 (en) Electrode material and battery
US20210313561A1 (en) Solid-state positive electrode, method of manufacture thereof, and battery including the electrode
WO2023021836A1 (ja) 電極および電池
CN117693829A (zh) 正极、电池和正极的制造方法
CN117203794A (zh) 正极材料及电池
WO2022264555A1 (ja) 電極材料および電池
WO2022254796A1 (ja) 電極材料および電池
US20230420667A1 (en) Negative-electrode material and battery using the same
WO2023106212A1 (ja) 電極材料、電極、および電池
US20240178383A1 (en) Electrode and battery
US20230420736A1 (en) Battery

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication