JP2014500597A - 薄膜バッテリの電気泳動堆積 - Google Patents
薄膜バッテリの電気泳動堆積 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014500597A JP2014500597A JP2013542623A JP2013542623A JP2014500597A JP 2014500597 A JP2014500597 A JP 2014500597A JP 2013542623 A JP2013542623 A JP 2013542623A JP 2013542623 A JP2013542623 A JP 2013542623A JP 2014500597 A JP2014500597 A JP 2014500597A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- tfb
- electrode
- substrate
- solid
- 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
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000002931 mesocarbon microbead Substances 0.000 claims description 39
- 229910010093 LiAlO Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 21
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 claims description 19
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 13
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 13
- 229910008731 Li2O-Al2O3-SiO2-P2O5-TiO2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910008547 Li2O—Al2O3—SiO2—P2O5—TiO2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 7
- 108091023040 Transcription factor Proteins 0.000 abstract description 5
- 102000040945 Transcription factor Human genes 0.000 abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 229920001345 ε-poly-D-lysine Polymers 0.000 abstract description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 67
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 29
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 21
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000010408 film Substances 0.000 description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 17
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 16
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 15
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 12
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 11
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 10
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 9
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 9
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 4
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 3
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229910008882 Li2O—SiO2—P2O5 Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 LiCoO 2 Chemical class 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000001198 high resolution scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 229910000319 transition metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- WFYHAKOLBICHEZ-UHFFFAOYSA-N 3-[2-(1,3-benzodioxol-5-yl)-2-oxoethyl]-5-bromo-3-hydroxy-1h-indol-2-one Chemical compound O=C1NC2=CC=C(Br)C=C2C1(O)CC(=O)C1=CC=C(OCO2)C2=C1 WFYHAKOLBICHEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000545220 Accipiter virgatus Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002227 LISICON Substances 0.000 description 1
- 229910018869 La0.5Li0.5TiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018133 Li 2 S-SiS 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008550 Li2O—Al2O3—SiO2—P2O5—TiO2—GeO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009324 Li2S-SiS2-Li3PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009331 Li2S-SiS2-P2S5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009328 Li2S-SiS2—Li3PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007282 Li2S—SiS2—Al2S3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007295 Li2S—SiS2—Li3PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007298 Li2S—SiS2—P2S5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007860 Li3.25Ge0.25P0.75S4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011281 LiCoPO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014689 LiMnO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002099 LiNi0.5Mn1.5O4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000007 Nylon MXD6 Polymers 0.000 description 1
- 229920001800 Shellac Polymers 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CLYXHZVIJCCKHD-UHFFFAOYSA-L [Cl-].[Li+].[I+].[Cl-] Chemical compound [Cl-].[Li+].[I+].[Cl-] CLYXHZVIJCCKHD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKNRELLLVOYIIB-UHFFFAOYSA-N bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide;1-methyl-1-propylpyrrolidin-1-ium Chemical compound CCC[N+]1(C)CCCC1.FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F DKNRELLLVOYIIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021525 ceramic electrolyte Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](C)(C)CC=C GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000002001 electrolyte material Substances 0.000 description 1
- UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenol Chemical compound C=C.OC=C UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006124 glass-ceramic system Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N lithium aluminate Chemical compound [Li+].[O-][Al]=O YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IDBFBDSKYCUNPW-UHFFFAOYSA-N lithium nitride Chemical compound [Li]N([Li])[Li] IDBFBDSKYCUNPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- GLNWILHOFOBOFD-UHFFFAOYSA-N lithium sulfide Chemical compound [Li+].[Li+].[S-2] GLNWILHOFOBOFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical class [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229920002113 octoxynol Polymers 0.000 description 1
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 229920006135 semi-crystalline thermoplastic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000004208 shellac Substances 0.000 description 1
- ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N shellac Chemical compound OCCCCCC(O)C(O)CCCCCCCC(O)=O.C1C23[C@H](C(O)=O)CCC2[C@](C)(CO)[C@@H]1C(C(O)=O)=C[C@@H]3O ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N 0.000 description 1
- 229940113147 shellac Drugs 0.000 description 1
- 235000013874 shellac Nutrition 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007704 wet chemistry method Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
- C25D13/02—Electrophoretic coating characterised by the process with inorganic material
-
- 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
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
-
- 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
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0402—Methods of deposition of the material
- H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
-
- 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
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0402—Methods of deposition of the material
- H01M4/0407—Methods of deposition of the material by coating on an electrolyte layer
-
- 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
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0438—Processes of manufacture in general by electrochemical processing
-
- 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
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0438—Processes of manufacture in general by electrochemical processing
- H01M4/045—Electrochemical coating; Electrochemical impregnation
- H01M4/0457—Electrochemical coating; Electrochemical impregnation from dispersions or suspensions; Electrophoresis
-
- 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
- H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- 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
- H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
-
- 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
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- 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
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1397—Processes of manufacture of electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
-
- 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
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- 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
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
- H01M4/5815—Sulfides
-
- 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
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
-
- 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
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- 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
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
- H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/11—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having a chip structure, e.g. micro-sized batteries integrated on chips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/431—Inorganic material
- H01M50/434—Ceramics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/431—Inorganic material
- H01M50/434—Ceramics
- H01M50/437—Glass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
- H01M50/497—Ionic conductivity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
-
- 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
- H01M2300/002—Inorganic electrolyte
-
- 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
- H01M2300/0071—Oxides
- H01M2300/0074—Ion conductive at high temperature
-
- 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
- H01M2300/0071—Oxides
- H01M2300/0074—Ion conductive at high temperature
- H01M2300/0077—Ion conductive at high temperature based on zirconium oxide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/40—Printed batteries, e.g. thin film batteries
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
Description
本明細書にて開示されている実施形態は、EPDを用いて、平坦(2D)基板および3D基板の両方において部分的または完全な(フルの)薄膜バッテリスタックを作製するための方法を提供する。ここで本明細書において、「EPDする(EPDd)」とは、「電気泳動堆積を行う(電気泳動堆積をする)」との意味である。バッテリスタックの複数の層は、バルク形状またはフィルム形状のいずれかとすることができる単一の電子伝導性基板上に、順にEPDされる。典型的には、単一の導電性基板は、さらに第1集電体として機能する。いくつかの実施形態では、第1極性の電極およびセパレータが順にEPDされて2層スタックが形成され、第2極性(逆極性)の電極を加えることによってTFBスタックが完成する。いくつかの実施形態では、電極‐セパレータ‐電極の「3層」バッテリスタックは、単一の集電体上にて順にEPDされる。いくつかの実施形態では、セパレータは、電子絶縁性である無機多孔質固体を含む。本明細書で使用される「多孔質固体」は、様々な程度の多孔性を有する連続的な固体構造(continuous solid structure)を指す。この定義は、「固体」相が連続していない場合に、有機基質に分散されている無機固体粉末を意図するものではない。好都合にも、多孔質固体は陽イオン(例えばプロトン(陽子))の経路を提供し、これによって陽イオンの正電荷が第1極性の電極上にて消滅する(減る)。
EPDによって、平坦基板上にLFP/ZrO2(8%Y2O3)の2層スタックを作成(調製)した。ZrO2(8%Y2O3)は、以下の記載では「YSZ」と称することにする。図1は、40‐50%の間の気孔率を有するYSZ層を示した低倍率のSEM像である。図2は、同一層を異なる複数の倍率で示した高解像度SEM画像である。
EPDによって、Niの集電体平坦基板上にLFP/LiAlO2の2層スタックを作成(調製)した。まず、LFPカソードは、実施例1と同様にして堆積された。そのつぎに、エタノール250ml,LiAlO20.7gr,アセトン4ml,水2ml,アセチルアセトン0.4ml,ヨウ素0.027gr,および,PEI0.0105grの配合を含めた堆積槽を用いて、LFP上において、カソードを用いたEPDによって、LiAlO2膜を堆積させた。1つの容器にエタノール150mlとアセチルアセトン0.5mlとLiAlO20.8grとを含めて一晩攪拌して得られる溶液1の調製;エタノール100mlと脱イオン水3mlとアセトン4.5mlとヨウ素0.035grとが含まれており数分間攪拌して得られる溶液2の調製の2つのステップによって、堆積物の溶液の調製が実行された。そのつぎに、溶液1および溶液2を混合して超音波槽に20分間入れた。それから、PEI0.0105grを混合溶液に添加した。
エタノール250ml,MCMB0.9gr,アセトン4.5ml,水2ml,アセチルアセトン0.5ml,ヨウ素0.05gr,および,PEI0.008grの配合を含む堆積槽を用いて、Ni集電体上に、カソードを用いたEPDによって、MCMBアノードを堆積させた。1つの容器にエタノール150mlとアセチルアセトン0.4mlとMCMB0.7grとを含めて数分間攪拌して得られる溶液1の調製;エタノール100mlと脱イオン水2mlとアセトン4mlとヨウ素0.05grとが含まれており数分間攪拌して得られる溶液2の調製の2つのステップによって、堆積物の溶液の調製が実行された。そのつぎに、溶液1および溶液2を混合して20分間超音波槽に入れた。それから、PEI0.007grを溶液に添加した。EPDは、ケースレー(Keithley)の2400ソースメータを用いて、空気雰囲気下且つ室温(RT)であり、100Vの定電圧で120秒間行われた。YSZセパレータ層を実施例1と同様に作成(調製)し、これによりMCMBの上に高付着性のコンフォーマル堆積物をもたらした。得られた膜構造を図4Aに示す。図4Bは、MCMB‐膜の2層スタック、および、10%のPEIを含有する酸性懸濁液(pH2)からEPDされたYSZ−PEI膜を示すSEM画像である。YSZ−PEIの堆積は、長さが10秒のパルスを5−10個用いて200Vで行われた。pHを下げると、EPD用のヨウ素を含有しない溶液を用いることができるようになった。
実施例3と同様に、カソードを用いたEPDによって、Ni集電体上にMCMBアノードを堆積した。実施例2に記載の電解質を用いて、MCMBアノード上にLiAlO2膜を堆積した。10%(v/v)のPEGDMEを前記の懸濁液に添加した。カソードを用いたEPDのパルス電位によって膜が堆積された。印加電圧を100Vとし、段階的に堆積を実施した。各ステップの継続時間は30秒間であった。堆積ステップと堆積ステップとの間において、懸濁液から試料を除き、溶媒が完全に蒸発するまで自然放熱によって試料を乾燥した。
EPDによって、単一の平坦なNi集電体上にLFP/YSZ/MCMBの3層スタックを作成(調製)した。単一のニッケル集電体上に3つの層を全て順にEPDした。実施例1と同様にカソードとセパレータ層とをEPDした。その次に、実施例3に記載の堆積槽を用いて、YSZ上に、カソードを用いたEPDによってMCMBアノードを堆積した。電極間の作動距離を15mmとして、Ni/LFP/YSZのアセンブリを作用電極として、黒鉛板を対向電極とした。本発明者らは、予想外にも、YSZが電子非伝導性のセパレータである一方、その気孔率が高いことによって(ここでは60%)、気孔の内側でのプロトンの移動度が高くなり、電子伝導性のNi/LFP表面上の水素発生反応が可能となり、これによりMCMB層のEPDが促進されることを見出した。MCMBは、さらにアノード集電体として機能するために十分な電気伝導性である。
使用可能な全ての表面上に予め非電解析出させた薄い(1‐2μm)Au層を有する3D穿孔基板上に、EPDによって、LFP/YSZの2層スタックを作成した。傾斜したスタックのSEM写真を図8に示す。厚みが500μmのシリコン基板の直径50μmの孔の中にも、基板の残りの平坦面上にも、LFP/YSZの2層スタックをEPDした。前記孔のアスペクト比(長さ/直径)は10:1であった。Si基板の各面から約15mm離して各面の側に対向電極の黒鉛板を1つずつ配置し、対向電極の2つの黒鉛板を平行にした点を除き、LFPの溶液および堆積物の作成(調製)を実施例1と同様に実行した。YSZの溶液および堆積物の作成(調製)についても、また、実施例1と同様に行った。そのように形成されたセパレータの厚さは、約10μmであった。
EPDによって、3D穿孔基板上にLFP/YSZ/MCMBの3層スタックを作成(調製)した。最初に、Niが被膜されたSiの穿孔基板上に、実施例1と同様に、LFP/YSZスタックを作成(調製)した。Si基板の各面から約15mm離して各面の側に対向電極の黒鉛板を1つずつ配置し、当該対向電極の2つの黒鉛板を平行に配置した。その次に、実施例3と同様に、YSZ上に、カソードを用いたEPDによってMCMBアノードを堆積した。MCMBは、アノード集電体として機能するのにも十分な電子伝導性であった。ここまでで得られた構造は、穿孔基板の各孔に形成され且つ基板に残る平坦面にも形成される同心(同軸)のスタック(電極/セパレータ/電極)の1つであった。この形態は、いわゆる「フル‐3D TFB」を形成する。
電子/イオン混合伝導度(mixed electron/ion conductivity)の高いトップコート材料(例えば硫化銅(CuS))は、EPDにて作成される複合LFP電極の導電性の向上に用いられた。「H. Mazor et al., Electrochemical and Solid-State Letters, 12, (2009), A232-A235」に述べられている手順を用いて、EPDされたLFPカソード上に、CuSを電気化学的に合成した。CuSは、LFPを覆う2DのSi基板および3DのSi基板の上に堆積した。Auカソード集電体を備えた、平坦且つセミ‐3Dの電池と、EPDされてCuS層によって改質されたLFPカソードと、市販の電解質(1:1のEC:DECへLiPF6を入れた電解質)に浸されたセルガードセパレータと、リチウムアノードとを組み立てて試験した。図9Aに示すように、セミ‐3D電池は、(バッテリの専有面積当たり)で1.5‐2.3mAhcm−2の可逆容量を示した。サイクル当たり0.01%の分解率で、容量値は100サイクルの間、安定であった。平坦な電池の容量は10倍低かった。これは、穿孔されたSi基板の幾何学的領域利得(AG=9)と一致する。
単一のNi集電体上に、固体電解質を含むLFP/Li2O‐Al2O3‐SiO2‐P2O5‐TiO2/MCMBの3層平坦構造をEPDした。実施例1と同様にLFP層を堆積した。Li2O‐Al2O3‐SiO2‐P2O5‐TiO2は、オハラ社(OHARA Ltd)から入手可能な市販品の粉末状ガラスセラミックであり、米国特許出願第20080289365に例示的に開示されている。EPD用の懸濁液の作成前に、前記の粉末を24時間ボールミルした。次に、実施例2のLiAlO2と同じ条件にて、Li2O‐Al2O3‐SiO2‐P2O5‐TiO2をEPDした。次に、LFP/ガラスセラミックのスタックの上に、実施例3と同様に、MCMBアノードをEPDした。
Ni集電体によって被膜された3D穿孔Si基板上に、カソードを用いたEPDによってMCMBアノードを堆積した。シリコン基板のNiの溝型の窪みに対するリチウムの共インターカレーション(co-intercalation)を排除するために、ニッケル層の厚さを5μmとした。実施例3と同様にMCMBアノードを堆積した。実施例2および4にて述べられた電解質を用いてMCMBアノード上にLiAlO2膜を堆積した。実施例1で述べられたLFPを得るための手順を用いて、LiAlO2膜−PEG膜上に、LFPカソードをEPDした。VCを2%含むLiPF6:EC:DECが含浸されておりEPDされたMCMBアノード/LiAiO2−PEG/LFPの3D−アセンブリについて、コインセル形態で試験した。ここまでの形態(構成)がステンレス鋼のコインセルに封入された。
多環芳香族、半結晶性熱可塑性ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、(‐C6H4‐O‐C6H4‐O‐C6H4‐CO‐)nが、実施例9と同様に作成されたLFP/Li2O‐Al2O3‐SiO2‐P2O5‐TiO2/MCMB構造の上に、電気泳動堆積された。Ni被膜した基板が、アノードCCに接続された2つの炭素板間のカソードとして、EPD槽に入れられた。250mlのエタノールに2gのPEEK粉末(ビクトレックス,UK)を入れて磁気攪拌することによって、PEEK懸濁液を作成(調製)した。攪拌を3時間行った後、30秒間の超音波処理を行った。アセトン4ml、水2ml、アセチルアセトン0.5ml、ヨウ素0.04grを含む第2の槽に前記懸濁液を混合した。その後、30分間の超音波処理の実施を追加した。集電体の接点(contacts)を囲む小領域を遮蔽した。印加電圧を140Vとし、ステップあたり30秒で段階的にPEEKのEPDを行った。堆積されたPEEK層は、多孔質だった。PEEK/Ni/LFP/LiO2‐Al2O3‐SiO2‐P2O5‐TiO2/MCMB/PEEKの最終的な構造に対して、真空乾燥を100℃で7時間行った。その乾燥の後、試料を350℃で20分間加熱して高密PEEKポリマー被膜物をもたらした。高密PEEKポリマー被膜物は、バッテリの保護物およびプレパッケージ層として機能し、水分や酸素の浸透を排除するものである。
Claims (40)
- 薄膜バッテリを形成する方法であって、
基板のうち電子伝導性の表面上に、第1極性の電極を電気泳動堆積する工程aと、
前記第1極性の電極上に、無機多孔質固体を含む電子非伝導性のセパレータを電気泳動堆積する工程bと、
前記セパレータ上に第2極性の電極を電気泳動堆積する工程cと、
前記セパレータをイオン伝導性にする工程dとを順に実行する方法。 - 前記セパレータをイオン伝導性にする工程は、イオン伝導性物質を前記セパレータに含浸する処理を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記電子伝導性の表面は3次元の表面(3D表面)であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記3D表面は、前記基板に形成される貫通孔の表面を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記3D表面は、前記基板に形成される非貫通孔の表面を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記多孔質固体はYSZを含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記多孔質固体は、多孔質リチウム吸蔵固体(a porous lithiated solid)を含み、
前記セパレータをイオン伝導性にする工程は、前記多孔質リチウム吸蔵固体を焼結する処理を含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記多孔質リチウム吸蔵固体は、多孔質の酸化物または硫化物であることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記多孔質リチウム吸蔵固体はLiAlO2を含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記多孔質リチウム吸蔵固体はガラスセラミックを含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記ガラスセラミックは、Li2O‐Al2O3‐SiO2‐P2O5‐TiO2を含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記第1極性の電極は、LiFePO4を含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記第2極性の電極は、MCMBを含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記薄膜バッテリは、Liイオン薄膜バッテリであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 3次元(3D)薄膜バッテリを形成する方法であって、
穿孔された基板に形成される単一の集電体上に、第1極性の活物質の電極と、電子絶縁セパレータと、第2極性の活物質の電極とを順に電気泳動堆積する工程aと、
前記セパレータをイオン伝導性にする工程bとを含む方法。 - 前記第1活物質は、第1リチウム吸蔵固体を含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記第1リチウム吸蔵固体は、LiFePO4を含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記セパレータは、無機多孔質固体を含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記多孔質固体は、YSZを含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記多孔質固体は、LiAlO2を含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記多孔質固体は、ガラスセラミックを含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記ガラスセラミックは、Li2O‐Al2O3‐SiO2‐P2O5‐TiO2を含むことを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記第2活物質は、MCMBを含むことを特徴とする請求項17から21のいずれか1項に記載の方法。
- 電子非伝導性であるがイオン伝導性であり且つ無機多孔質固体を含むセパレータによって分離されており、互いに逆の極性である2つの薄膜活物質電極を備え、
前記の2つの電極のうち少なくとも1つと前記セパレータとは、穿孔された基板の貫通孔の少なくとも内側に形成されることを特徴とする薄膜バッテリ(TFB)。 - 前記電極の両方および前記セパレータは、穿孔された基板の貫通孔の少なくとも内側に形成されることを特徴とする請求項24に記載のTFB。
- 少なくとも1つの前記電極および前記セパレータは、同心状のマイクロバッテリ構造に形成されることを特徴とする請求項24に記載のTFB。
- 前記の2つの電極および前記セパレータは、同心状のマイクロバッテリ構造に形成されることを特徴とする請求項25に記載のTFB。
- 前記多孔質固体はYSZを含むことを特徴とする請求項24に記載のTFB。
- 前記多孔質固体は、リチウムイオン伝導性の固体であることを特徴とする請求項24に記載のTFB。
- 前記多孔質固体は、ガラスセラミックを含むことを特徴とする請求項24に記載のTFB。
- 前記多孔質固体は、LiAlO2を含むことを特徴とする請求項24に記載のTFB。
- さらに、外面のPEEK被膜物を備えることを特徴とする請求項24に記載のTFB。
- 1つの活物質電極はLiFeO4を含み、他の活物質電極はMCMBを含むことを特徴とする請求項28から31のいずれか1項に記載のTFB。
- 前記ガラスセラミックは、Li2O‐Al2O3‐SiO2‐P2O5‐TiO2ことを特徴とする請求項30に記載のTFB。
- LiFePO4を覆うCuSのトップコートをさらに備えることを特徴とする請求項33に記載のTFB。
- 基板上に形成される薄膜バッテリの電極の上にガラスセラミックセパレータを堆積する方法であって、
ガラスセラミック粉末の懸濁液を作成する工程aと、
前記薄膜バッテリの電極の上に、前記懸濁液から前記ガラスセラミックを電気泳動堆積する工程bとを含むことを特徴とする方法。 - 前記基板は、平坦であることを特徴とする請求項36に記載の方法。
- 前記基板は、穿孔されている3D基板であることを特徴とする請求項37に記載の方法。
- 前記ガラスセラミックは、Li2O‐Al2O3‐SiO2‐P2O5‐TiO2を含むことを特徴とする請求項37に記載の方法。
- 前記ガラスセラミックは、Li2O‐Al2O3‐SiO2‐P2O5‐TiO2を含むことを特徴とする請求項38に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US41985510P | 2010-12-05 | 2010-12-05 | |
US61/419,855 | 2010-12-05 | ||
PCT/IB2011/002916 WO2012076950A1 (en) | 2010-12-05 | 2011-12-05 | Electrophoretic deposition of thin film batteries |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014500597A true JP2014500597A (ja) | 2014-01-09 |
Family
ID=45478379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013542623A Pending JP2014500597A (ja) | 2010-12-05 | 2011-12-05 | 薄膜バッテリの電気泳動堆積 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9249522B2 (ja) |
EP (1) | EP2647066A1 (ja) |
JP (1) | JP2014500597A (ja) |
WO (1) | WO2012076950A1 (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016507865A (ja) * | 2012-12-31 | 2016-03-10 | アイ テン | 積層構造の全固体電池の製造方法 |
JP2017168449A (ja) * | 2017-04-27 | 2017-09-21 | 古河機械金属株式会社 | リチウムイオン電池用固体電解質材料、リチウムイオン電池用固体電解質およびリチウムイオン電池 |
JP2017529645A (ja) * | 2014-07-01 | 2017-10-05 | アイ テン | 固体電解質及びポリマー材料の層を含む全固体電池 |
JP2019160403A (ja) * | 2018-03-07 | 2019-09-19 | トヨタ自動車株式会社 | 電池の製造方法 |
KR20190139030A (ko) * | 2018-06-07 | 2019-12-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 양극 활물질, 양극 활물질의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
US10868331B2 (en) | 2018-03-16 | 2020-12-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Secondary battery, battery pack, vehicle, and stationary power supply |
US11018378B2 (en) | 2017-09-19 | 2021-05-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Secondary battery, battery pack, and vehicle |
JP2022104957A (ja) * | 2017-11-09 | 2022-07-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | リチウム金属アノードのための、カルコゲナイドを用いたエクスシトゥ固体電解質界面修飾 |
JP2022106800A (ja) * | 2017-01-02 | 2022-07-20 | 3ディーバッテリーズ リミテッド | エネルギー貯蔵装置及びシステム |
WO2023095889A1 (ja) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | 公立大学法人大阪 | 酸化物系正極活物質及びその利用 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2982084B1 (fr) * | 2011-11-02 | 2013-11-22 | Fabien Gaben | Procede de fabrication d'electrodes de batteries entierement solides |
FR2982083B1 (fr) * | 2011-11-02 | 2014-06-27 | Fabien Gaben | Procede de realisation de films minces d'electrolyte solide pour les batteries a ions de lithium |
NL2011422C2 (en) | 2013-09-11 | 2015-03-16 | Exergy Holding B V | Electrolytic seperator, manufacturing method and system. |
US9960418B2 (en) * | 2013-10-31 | 2018-05-01 | Lg Chem, Ltd. | Cathode active material, preparation method thereof, and lithium secondary battery comprising the same |
KR101805545B1 (ko) * | 2013-11-11 | 2017-12-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전극 조립체 및 이를 채용한 이차 전지 |
DE102013226064A1 (de) * | 2013-12-16 | 2015-06-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Funktionsschicht für eine Lithium-Zelle |
DE102014117640A1 (de) * | 2014-12-01 | 2016-06-02 | Schott Ag | Elektrisches Speichersystem mit einem scheibenförmigen diskreten Element, diskretes Element, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung |
JP6868335B2 (ja) * | 2015-01-12 | 2021-05-12 | アイメック・ヴェーゼットウェーImec Vzw | 固体バッテリおよび製造方法 |
US10707526B2 (en) | 2015-03-27 | 2020-07-07 | New Dominion Enterprises Inc. | All-inorganic solvents for electrolytes |
EP3298643B1 (en) | 2015-05-21 | 2019-06-12 | Basf Se | Glass-ceramic electrolytes for lithium-sulfur batteries |
US9755221B2 (en) | 2015-06-26 | 2017-09-05 | Palo Alto Research Center Incorporated | Co-extruded conformal battery separator and electrode |
US10431847B2 (en) | 2016-09-19 | 2019-10-01 | International Business Machines Corporation | Stacked film battery architecture |
US10707531B1 (en) | 2016-09-27 | 2020-07-07 | New Dominion Enterprises Inc. | All-inorganic solvents for electrolytes |
FR3080957B1 (fr) | 2018-05-07 | 2020-07-10 | I-Ten | Electrodes mesoporeuses pour dispositifs electrochimiques en couches minces |
EP4133123A4 (en) * | 2020-04-07 | 2024-05-01 | Univ Ramot | SIMULTANEOUS ELECTROPHORETIC DEPOSIT OF A MEMBRANE-ELECTRODE ARRANGEMENT |
CN114094187B (zh) * | 2021-11-22 | 2023-04-14 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种非水电解液以及包括该非水电解液的电池 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6197450B1 (en) * | 1998-10-22 | 2001-03-06 | Ramot University Authority For Applied Research & Industrial Development Ltd. | Micro electrochemical energy storage cells |
JP2001068149A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Kyocera Corp | 全固体リチウム二次電池 |
JP2007508675A (ja) * | 2003-10-14 | 2007-04-05 | テルアビブ ユニバーシティ フューチャー テクノロジー デベロップメント エル.ピー. | 三次元薄膜マイクロバッテリ |
JP2009516359A (ja) * | 2005-11-17 | 2009-04-16 | インフィニット パワー ソリューションズ, インコーポレイテッド | 複合薄膜バッテリー |
JP2009181912A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Ohara Inc | 固体リチウム二次電池及びその製造方法 |
JP2009181871A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Toyota Motor Corp | 全固体リチウム二次電池 |
JP2009530765A (ja) * | 2006-03-13 | 2009-08-27 | テル アビブ ユニバーシティ フューチャー テクノロジー ディベロップメント リミティド パートナーシップ | 3次元マイクロ電池 |
JP2009206094A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-09-10 | Ohara Inc | リチウムイオン二次電池の製造方法 |
WO2009120382A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Zpower, Inc. | Electrode separator |
JP2010108810A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Ohara Inc | リチウムイオン二次電池およびその製造方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3643289B2 (ja) * | 1999-04-30 | 2005-04-27 | 株式会社オハラ | ガラスセラミックス複合電解質、及びリチウム二次電池 |
JP4773608B2 (ja) * | 2000-09-28 | 2011-09-14 | 株式会社オハラ | ガラスセラミックス及び温度補償部材 |
US7662265B2 (en) | 2000-10-20 | 2010-02-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Electrophoretic assembly of electrochemical devices |
JP4777593B2 (ja) | 2002-11-29 | 2011-09-21 | 株式会社オハラ | リチウムイオン二次電池の製造方法 |
JP2008522359A (ja) | 2004-11-26 | 2008-06-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | エネルギーシステム、電子モジュール、電子デバイス、及び該エネルギーシステムの製造方法 |
EP1770817A3 (en) | 2005-09-29 | 2007-12-05 | Air Products and Chemicals, Inc. | Surface-lithiated metal oxide nanoparticles for lithium battery electrolytes |
JP4933863B2 (ja) | 2005-10-25 | 2012-05-16 | 株式会社オハラ | 結晶化ガラスおよび結晶化ガラスの製造方法 |
US8691450B1 (en) * | 2007-01-12 | 2014-04-08 | Enovix Corporation | Three-dimensional batteries and methods of manufacturing the same |
US8999558B2 (en) * | 2007-01-12 | 2015-04-07 | Enovix Corporation | Three-dimensional batteries and methods of manufacturing the same |
TW200919803A (en) * | 2007-06-07 | 2009-05-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Solid-state battery and method for manufacturing of such a solid-state battery |
US8481357B2 (en) * | 2008-03-08 | 2013-07-09 | Crystal Solar Incorporated | Thin film solar cell with ceramic handling layer |
JP5435638B2 (ja) * | 2009-01-21 | 2014-03-05 | セイコーインスツル株式会社 | 電気化学セルおよび電気化学セルの製造方法 |
CN102270762B (zh) * | 2010-06-03 | 2014-08-20 | 清华大学 | 锂离子电池电极浆料及应用该电极浆料制备的电极片 |
-
2011
- 2011-12-05 WO PCT/IB2011/002916 patent/WO2012076950A1/en active Application Filing
- 2011-12-05 US US13/988,337 patent/US9249522B2/en active Active
- 2011-12-05 JP JP2013542623A patent/JP2014500597A/ja active Pending
- 2011-12-05 EP EP11808327.8A patent/EP2647066A1/en not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-01-01 US US14/986,637 patent/US20160118684A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6197450B1 (en) * | 1998-10-22 | 2001-03-06 | Ramot University Authority For Applied Research & Industrial Development Ltd. | Micro electrochemical energy storage cells |
JP2001068149A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Kyocera Corp | 全固体リチウム二次電池 |
JP2007508675A (ja) * | 2003-10-14 | 2007-04-05 | テルアビブ ユニバーシティ フューチャー テクノロジー デベロップメント エル.ピー. | 三次元薄膜マイクロバッテリ |
US20070134549A1 (en) * | 2003-10-14 | 2007-06-14 | Tel Aviv University Future | Three-dimensional thin-film microbattery |
JP2009516359A (ja) * | 2005-11-17 | 2009-04-16 | インフィニット パワー ソリューションズ, インコーポレイテッド | 複合薄膜バッテリー |
JP2009530765A (ja) * | 2006-03-13 | 2009-08-27 | テル アビブ ユニバーシティ フューチャー テクノロジー ディベロップメント リミティド パートナーシップ | 3次元マイクロ電池 |
JP2009181912A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Ohara Inc | 固体リチウム二次電池及びその製造方法 |
JP2009181871A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Toyota Motor Corp | 全固体リチウム二次電池 |
JP2009206094A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-09-10 | Ohara Inc | リチウムイオン二次電池の製造方法 |
WO2009120382A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Zpower, Inc. | Electrode separator |
JP2010108810A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Ohara Inc | リチウムイオン二次電池およびその製造方法 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016507865A (ja) * | 2012-12-31 | 2016-03-10 | アイ テン | 積層構造の全固体電池の製造方法 |
JP2017529645A (ja) * | 2014-07-01 | 2017-10-05 | アイ テン | 固体電解質及びポリマー材料の層を含む全固体電池 |
JP2022106800A (ja) * | 2017-01-02 | 2022-07-20 | 3ディーバッテリーズ リミテッド | エネルギー貯蔵装置及びシステム |
JP2017168449A (ja) * | 2017-04-27 | 2017-09-21 | 古河機械金属株式会社 | リチウムイオン電池用固体電解質材料、リチウムイオン電池用固体電解質およびリチウムイオン電池 |
US11018378B2 (en) | 2017-09-19 | 2021-05-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Secondary battery, battery pack, and vehicle |
JP2022104957A (ja) * | 2017-11-09 | 2022-07-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | リチウム金属アノードのための、カルコゲナイドを用いたエクスシトゥ固体電解質界面修飾 |
US11735723B2 (en) | 2017-11-09 | 2023-08-22 | Applied Materials, Inc. | Ex-situ solid electrolyte interface modification using chalcogenides for lithium metal anode |
JP7383749B2 (ja) | 2017-11-09 | 2023-11-20 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | リチウム金属アノードのための、カルコゲナイドを用いたエクスシトゥ固体電解質界面修飾 |
JP2019160403A (ja) * | 2018-03-07 | 2019-09-19 | トヨタ自動車株式会社 | 電池の製造方法 |
JP7115874B2 (ja) | 2018-03-07 | 2022-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | 電池の製造方法 |
US10868331B2 (en) | 2018-03-16 | 2020-12-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Secondary battery, battery pack, vehicle, and stationary power supply |
KR20190139030A (ko) * | 2018-06-07 | 2019-12-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 양극 활물질, 양극 활물질의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
KR102264703B1 (ko) * | 2018-06-07 | 2021-06-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 양극 활물질, 양극 활물질의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
US11695109B2 (en) | 2018-06-07 | 2023-07-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Positive electrode active material, preparing method therefor, and lithium secondary battery including same |
WO2023095889A1 (ja) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | 公立大学法人大阪 | 酸化物系正極活物質及びその利用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9249522B2 (en) | 2016-02-02 |
US20130244102A1 (en) | 2013-09-19 |
US20160118684A1 (en) | 2016-04-28 |
WO2012076950A1 (en) | 2012-06-14 |
EP2647066A1 (en) | 2013-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9249522B2 (en) | Electrophoretic deposition of thin film batteries | |
US20220255056A1 (en) | Rechargeable Alkaline Metal And Alkaline Earth Electrodes Having Controlled Dendritic Growth And Methods For Making And Using Same | |
US20200365862A1 (en) | Membranes for electrochemical cells | |
KR102165543B1 (ko) | 고체 상태 전해질 물질을 가진 이온-전도 배터리 | |
JP6120092B2 (ja) | 大容量プリズムリチウムイオン合金アノードの製造 | |
Jiang et al. | Reducing the interfacial resistance in all‐solid‐state lithium batteries based on oxide ceramic electrolytes | |
EP3043406B1 (en) | Solid-state batteries and methods for fabrication | |
CN103534843B (zh) | 用于锂电池阴极的涂覆颗粒 | |
US10826126B2 (en) | 3D micro-battery on 3D-printed substrate | |
Cheng et al. | Flexible nanowire cathode membrane with gradient interfaces and rapid electron/ion transport channels for solid‐state lithium batteries | |
KR20160002988A (ko) | 고체 및 액체 전해질들을 갖는 전기화학 셀 | |
JP2014534590A (ja) | 全固体電池電極の製造方法 | |
JP2013505546A (ja) | 高性能電極 | |
US11888149B2 (en) | Solid state battery system usable at high temperatures and methods of use and manufacture thereof | |
TW201826592A (zh) | 用於電池之陽極、陰極及隔板,以及其製造和使用方法 | |
Li et al. | Advanced architecture designs towards high-performance 3D microbatteries | |
JP2022512217A (ja) | ハイブリッド固体電解質 | |
TW202141829A (zh) | 鋰離子電池的製造方法及鋰離子電池 | |
CN112310465A (zh) | 硫化物浸渍的固态电池的制造方法 | |
Cohen et al. | Novel one-step electrophoretic deposition of the membrane-electrode assembly for flexible-battery applications | |
Akhmetova et al. | Development of a novel gel-like composite polymer separator for 3D Zn/LiFePO4 aqueous hybrid ion battery | |
JP2023544889A (ja) | 連続ガラスセラミック電解質セパレータ及び有孔焼結固体電池カソードを含む固体電池 | |
JP2024500924A (ja) | 電極として使用するためのコーティングされた3次元電子伝導性ネットワーク | |
JP2019067614A (ja) | 負極の製造方法 | |
JP2017216113A (ja) | 二次電池用負極 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130606 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131023 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150907 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151013 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160315 |