JP2015041573A - ガーネット型イオン伝導性酸化物、複合体、リチウム二次電池、ガーネット型イオン伝導性酸化物の製造方法及び複合体の製造方法 - Google Patents
ガーネット型イオン伝導性酸化物、複合体、リチウム二次電池、ガーネット型イオン伝導性酸化物の製造方法及び複合体の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
リチウムを伝導するガーネット型イオン伝導性酸化物であって、
Liと、Laと、Zrと、Alと、元素A(但しAはCa、Srのうち1種以上)と、元素T(但しTはNb、Taのうち1種以上)とを少なくとも含む複合酸化物を主成分とする母材と、Bと前記元素Aとを少なくとも含む粒界生成物と、を含むものである。
リチウムを伝導する固体電解質層とリチウムを吸蔵放出する活物質層とを積層した複合体であって、
上述したガーネット型イオン伝導性酸化物からなる前記固体電解質層と、前記活物質層とを積層した積層体が一体焼結されているものである。
リチウムを伝導するガーネット型イオン伝導性酸化物の製造方法であって、
基本組成Li7+X-Y(La3-X、AX)(Zr2-Y、TY)O12(但し、AはSr、Caのうち1種以上、TはNb、Taのうち1種以上、0≦X≦1.0、0≦Y<0.75を満たす)を主成分とする母材と、ホウ酸リチウム及び酸化アルミニウムを含む添加成分とを混合し、成形した成形体を900℃以下で焼結する焼結工程、
を含むものである。
リチウムを伝導する固体電解質層とリチウムを吸蔵放出する活物質層とを積層した複合体の製造方法であって、
基本組成Li7+X-Y(La3-X、AX)(Zr2-Y、TY)O12(但し、AはSr、Caのうち1種以上、TはNb、Taのうち1種以上、0≦X≦1.0、0≦Y<0.75を満たす)を主成分とする母材とホウ酸リチウム及び酸化アルミニウムを含む添加成分とを混合した前記固体電解質層と、前記活物質層とを積層した積層体を900℃以下で焼結する焼結工程、
を含むものである。
この工程では、上記基本組成のガーネット型イオン伝導性酸化物を主成分とする母材を作製する処理を行う。この母材作製工程は、母材の原料を混合する混合工程と、混合した原料を仮焼する仮焼工程と、を含むものとしてもよい。混合工程では、Liと、Laと、Zrと、必要に応じて元素Aと元素Tと、を含む原料を混合する。このとき、原料配合時に、基本組成Li7+X-Y(La3-X、AX)(Zr2-Y、TY)O12で表される配合比で、Liと、Laと、Zrと、元素Aと、元素Tとを混合するものとしてもよい。なお、元素A、Tの混合を省略するものとしてもよく、元素Tのみ混合を省略してもよいし、元素Aのみ混合を省略してもよい。元素Aは、Sr、Caのうち1種類以上の元素としてもよい。このうちイオン半径の観点からSrがより好ましい。あるいは、電気伝導度(リチウムイオン伝導度)をより向上する観点からはCaがより好ましい。元素Tは、Nb、Taのうち1種類以上の元素としてもよく、このうち、Nbがより好ましい。基本組成式において、Xは0≦X≦1.0を満たすものとする。このXは、0.15以上であることが好ましく、0.20以上であることがより好ましい。また、Xは、0.85以下であることが好ましく、0.75以下であることがより好ましい。こうすれば、より低温焼成することができ好ましい。基本組成式において、Yは0≦Y<0.75を満たすものとする。このYは、0.15以上であることが好ましく、0.20以上であることがより好ましい。また、Yは、0.60以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましい。こうすれば、リチウムイオン伝導度をより向上することができる。このX,Yは、X=Yであるものとしてもよいし、XとYとが異なるものとしてもよく、X<Yであることがより好ましい。X<Yでは、リチウムイオン伝導度を更に向上することができるためである。
この工程では、母材と添加成分とを混合した固体電解質層と、活物質を含む活物質層とを積層する処理を行う。添加成分は、ホウ酸リチウム及び酸化アルミニウムとする。ホウ酸リチウムは、例えば、Li3BO3(以下LBOとも称する)、Li2B4O7、LiBO2とすることができ、このうちLi3BO3がより好ましい。LBOは、母材との反応性が低くより好ましい。酸化アルミニウムは、例えば、α−Al2O3(アルミナ)やγ−Al2O3(アルミナ)などが挙げられ、このうちγ−アルミナがより好ましい。母材1molに対して添加される酸化アルミニウムのモル割合は、0mol%超過0.164mol%以下の範囲であることが好ましく、0.024mol%以上0.160mol%以下の範囲であることがより好ましく、0.040mol%以上0.120mol%以下の範囲であることが更に好ましい。リチウムイオン伝導度をより向上することができるからである。母材及びホウ酸リチウムの全体に対するホウ酸リチウムの体積割合は、1.0体積%以上20体積%以下の範囲であることが好ましく、2.0体積%以上15体積%以下の範囲であることがより好ましく、5.0体積%以上10体積%以下の範囲であることが更に好ましい。リチウムイオン伝導度をより向上することができるからである。
この工程では、上記作製した積層体を900℃以下の温度で焼結させる処理を行う。この焼結温度は、例えば、850℃以下とすることが好ましく、800℃以下とすることが更に好ましい。密度を高める観点からは、この焼結温度は、700℃以上とすることが好ましい。焼結させる雰囲気は、例えば、酸素存在下が好ましく、大気中が好ましい。焼結時間は、例えば、12時間以上24時間以下の範囲とすることが好ましい。このような工程を経て複合体を作製することができる。
添加成分としてのホウ酸リチウム(Li3BO3、以下LBOとも称する)を合成した。Li2OとB2O3とをLi3BO3となる所定のモル比になるように秤量した。ジルコニア製のポットに秤量した粉体及びジルコニア製のビーズを入れ、乾式遊星ボールミルで混合した。この混合は、回転数100rpmで3分間、3分間の休止のサイクルを40サイクル実施する条件で行った。混合後、N2(80体積%)−O2(20体積%)の雰囲気下、510℃、6hの仮焼を行った。得られた粉体は、Li3BO3であった。
基本組成Li7+X-Y(La3-X、AX)(Zr2-Y、TY)O12(但し、AはCa、TはNb、X=0.05、Y=0.25、即ちLi6.8La2.95Ca0.05Zr1.75Nb0.25O12)の母材を合成した。出発原料は、LiOH(H2O)、La(OH)3、Ca(OH)2、ZrO2、Nb2O5を用いた。出発原料を上記基本組成に相当する所定のモル比になるよう秤量した。秤量した粉体及びジルコニア製のビーズ及び溶媒をジルコニア製のポットに入れ、湿式遊星ボールミルで混合した。この混合は、回転数700rpmで3分間、3分間の休止のサイクルを40サイクル実施する条件で行った。溶媒は、エタノールとした。混合後、90℃で乾燥したのち、空気雰囲気下、700℃、48hの仮焼を行った。得られた粉体を母材とした。
上記母材と添加成分とを所定のモル比になるよう秤量した。添加成分は、上記作成したLBOと、γ−アルミナ(Al2O3)とした。ここでは、アルミナの添加量は、母材1molに対するAl2O3のモル割合で0.08mol%とした。また、LBOの添加量は、母材及びLBOの全体に対するLBOの体積割合で0体積%〜34体積%以下の範囲とした。秤量した粉体及びジルコニア製のビーズをジルコニア製のポットに入れ、乾式遊星ボールミルで混合した。この混合は、回転数100rpmで3分間、3分間の休止のサイクルを40サイクル実施する条件で行った。混合後、金型プレス器にてペレット状に成形した。得られた成形体を、空気雰囲気下、850℃、48hで焼成(焼結)した。LBOの添加量を、母材及びLBOの全体に対するLBOの体積割合で、0、2.1、4.9、9.7、15.0、18.2、34.0体積%としたものをそれぞれ実験例1〜7の固体電解質とした。
700℃で仮焼した母材(ガーネット型固体電解質)の粉末を用いてXRD測定を行った。XRDの測定は、XRD測定器(リガク製、Ultima IV)を用いて、CuKα、2θ:10〜80°,0.01°step/1sec.の条件で測定した。参考として、1200℃で母材を焼成した試料の測定も行った。図2は、ガーネット型固体電解質のXRD測定結果である。図2に示すように、母材の組成では、相対密度の向上如何に関わらず、700℃の焼成においてもガーネット型の結晶構造が生成することがわかった。この結果より、例えば、焼成温度が700℃〜900℃の範囲で焼成可能であることがわかった。また、実験例13のガーネット型固体電解質を粉末状に粉砕してXRD測定を行った。結晶構造解析は、結晶構造解析用プログラム:Rietan−2000(Mater. Sci. Forum, p321-324(2000),198)を用いて解析を行った。
作製した実験例2、4、7の固体電解質の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察した。SEM観察は、日立ハイテクノロジーズ社製S−3600Nを用いて2000〜5000倍の条件で行った。また、実験例4のLa、Zr、Nb、Ca、Al及びBのEPMA測定、特に、Ca及びBの分布測定を行った。EPMA測定は、JEOL製JXA−8500Fを用いた。
得られたガーネット型固体電解質について、電子天秤にて測定した乾燥重量を、ノギスを用いて測定した実寸から求めた体積で除算することによりにより密度を測定した。理論値と測定値との割合から、相対密度(%)を求めた。
得られたガーネット型固体電解質について、インピーダンス測定を行った。まず、25℃の恒温槽中にてACインピーダンス測定器(Agilent製4294A)を用いて、100mVで40Hz〜110MHzの範囲でインピーダンス測定を行った。そして、ナイキストプロットの円弧より抵抗値を求め、この抵抗値から電気伝導度(リチウムイオン伝導度)を算出した。また、ナイキストプロットの円弧より粒内抵抗Rb及び粒界抵抗Rgbを求め、(粒界抵抗Rgb)/(粒内抵抗Rb+粒界抵抗Rgb)×100の式から、粒界抵抗割合(%)を求めた。この粒界抵抗割合は、より小さな値であることがより好ましい。
図3は、実験例1〜7のLBO配合割合に対する電気伝導度、粒界抵抗割合及び相対密度の関係図並びにSEM画像である。図4は、実験例4のSEM画像及びLa、Zr、Nb、Ca、Al及びBのEPMA測定結果である。図5は、実験例4の2次電子像(SEI像)、Ca及びBの分布測定結果である。図6は、実験例4のCa及びBの分布測定結果である。図7は、実験例8〜13のAl2O3配合割合に対する相対密度の関係図である。図8は、実験例8〜13のAl2O3配合割合に対する電気伝導度の関係図である。図9は、実験例13のXRD測定結果である。表1には、実験例1〜7の測定結果をまとめ、表2には、実験例8〜13の測定結果をまとめて示す。表1、2には、LBO添加量(体積%)、Al2O3添加量(mol%)、相対密度(%)、電気伝導度(S/cm)及び粒界抵抗割合(%)などをまとめた。なお母材をLLZとも称する。
ガーネット型固体電解質の母材とホウ酸リチウム及び酸化アルミニウムを含む添加成分とを混合した固体電解質層と、活物質層とを積層した積層体を焼結させた複合体を作製した。活物質層は、正極活物質として市販のLiCoO2(以下LCO)を用いた。LCO粉末とLBO粉末とをアルミナ乳鉢にて乾式混合した。混合比は、質量比で、LCO:LBO=2:1とした。固体電解質層は、上述した母材(Li6.8La2.95Ca0.05Zr1.75Nb0.25O12)にLBOを10体積%、アルミナを0.08mol%加えたものとした。複合体の一体焼結は、以下のプロセスにより行った。固体電解質層となる原料粉末を金型に入れ、この金型を一軸加圧型の成形器により10kgf/cm2の圧力でプレス成形した。次に、成形器から片方のパンチを抜き、正極の活物質層となる粉末を上記プレスした固体電解質層の原料成形体の上に投入し、100kgf/cm2の圧力でプレスし、正極活物質層の原料粉体と固体電解質層の原料粉体とを積層した積層体を得た。この積層体を800℃、24hの条件で焼成(焼結)し、複合体を得た。
上記作製した複合体の正極活物質層の表面にイオンコーターでAu電極を形成し、これを集電体とした。続いて、グローブボックス内で複合体の固体電解質層の表面にリチウム金属を熱蒸着機で蒸着させ、これを負極とし、全固体電池を得た。
ソーラトロン社製のポテンシオスタット(solartron480)を用い、25℃の恒温槽中で、3.0V〜4.05V(Li+/Li基準)の電位範囲で充放電を行った。充放電は、1μA/cm2の電流密度で行った。
図10は、上記作製した、固定電解質層と正極活物質層とを積層し一体焼結して作製した全固体型リチウム二次電池の充放電測定結果である。図10に示すように、充電容量が約70μAh/cm2、放電容量が40μAh/cm2であり、一体焼結した複合体によっても可逆的に充放電することがわかった。
Claims (20)
- リチウムを伝導するガーネット型イオン伝導性酸化物であって、
Liと、Laと、Zrと、Alと、元素A(但しAはCa、Srのうち1種以上)と、元素T(但しTはNb、Taのうち1種以上)とを少なくとも含む複合酸化物を主成分とする母材と、Bと前記元素Aとを少なくとも含む粒界生成物と、を含むガーネット型イオン伝導性酸化物。 - 前記母材は、基本組成(Li7-Y-6Z、Al2Z)(La3-X、AX-X')(Zr2-Y、TY)O12(但し、0≦X≦1.0、0≦Y<0.75、0≦Z≦0.1、0≦X’<Xを満たす)を主成分とする、請求項1に記載のガーネット型イオン伝導性酸化物。
- 前記粒界生成物は、リチウム、ホウ素及びカルシウムを含む、請求項1又は2に記載のガーネット型イオン伝導性酸化物。
- 前記母材に対する前記粒界生成物の体積割合が1.0体積%以上20体積%以下の範囲である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のガーネット型イオン伝導性酸化物。
- リチウムを伝導する固体電解質層とリチウムを吸蔵放出する活物質層とを積層した複合体であって、
請求項1〜4のいずれかに記載のガーネット型イオン伝導性酸化物からなる前記固体電解質層と、前記活物質層とを積層した積層体が一体焼結されている、複合体。 - 請求項5に記載の複合体を備えた、リチウム二次電池。
- リチウムを伝導するガーネット型イオン伝導性酸化物の製造方法であって、
基本組成Li7+X-Y(La3-X、AX)(Zr2-Y、TY)O12(但し、AはSr、Caのうち1種以上、TはNb、Taのうち1種以上、0≦X≦1.0、0≦Y<0.75を満たす)を主成分とする母材と、ホウ酸リチウム及び酸化アルミニウムを含む添加成分とを混合し、成形した成形体を900℃以下で焼結する焼結工程、
を含むガーネット型イオン伝導性酸化物の製造方法。 - 前記焼結工程では、850℃以下で焼結する、請求項7に記載のガーネット型イオン伝導性酸化物の製造方法。
- 前記焼結工程では、前記母材に対して添加される前記酸化アルミニウムのモル割合が、0mol%超過0.16mol%以下の範囲である、請求項7又は8に記載のガーネット型イオン伝導性酸化物の製造方法。
- 前記焼結工程では、前記母材及び前記ホウ酸リチウムの全体に対する前記ホウ酸リチウムの体積割合が、1.0体積%以上20体積%以下の範囲である、請求項7〜9のいずれか1項に記載のガーネット型イオン伝導性酸化物の製造方法。
- 前記焼結工程では、前記母材に対して添加される前記酸化アルミニウムのモル割合が0.040mol%以上0.120mol%以下の範囲であり、前記母材及び前記ホウ酸リチウムの全体に対する前記ホウ酸リチウムの体積割合が5.0体積%以上10体積%以下の範囲である、請求項7〜10のいずれか1項に記載のガーネット型イオン伝導性酸化物の製造方法。
- 前記母材は、0.2≦Yを満たす、請求項7〜11のいずれか1項に記載のガーネット型イオン伝導性酸化物の製造方法。
- リチウムを伝導する固体電解質層とリチウムを吸蔵放出する活物質層とを積層した複合体の製造方法であって、
基本組成Li7+X-Y(La3-X、AX)(Zr2-Y、TY)O12(但し、AはSr、Caのうち1種以上、TはNb、Taのうち1種以上、0≦X≦1.0、0≦Y<0.75を満たす)を主成分とする母材とホウ酸リチウム及び酸化アルミニウムを含む添加成分とを混合した前記固体電解質層と、前記活物質層とを積層した積層体を900℃以下で焼結する焼結工程、
を含む複合体の製造方法。 - 前記活物質層は、Fe、Co、Ni及びMnの少なくとも1以上を含むリチウム複合化合物の前記活物質を含む、請求項13に記載の複合体の製造方法。
- 前記活物質層は、添加成分としてホウ酸リチウムを含む、請求項13又は14に記載の複合体の製造方法。
- 前記焼結工程では、850℃以下で焼結する、請求項13〜15のいずれか1項に記載の複合体の製造方法。
- 前記焼結工程では、前記母材に対して添加される前記酸化アルミニウムのモル割合が、0mol%超過0.16mol%以下の範囲である、請求項13〜16のいずれか1項に記載の複合体の製造方法。
- 前記焼結工程では、前記母材及び前記ホウ酸リチウムの全体に対する前記ホウ酸リチウムの体積割合が、1.0体積%以上20体積%以下の範囲である、請求項13〜17のいずれか1項に記載の複合体の製造方法。
- 前記焼結工程では、前記母材に対して添加される前記酸化アルミニウムのモル割合が0.040mol%以上0.120mol%以下の範囲であり、前記母材及び前記ホウ酸リチウムの全体に対する前記ホウ酸リチウムの体積割合が5.0体積%以上10体積%以下の範囲である、請求項13〜18のいずれか1項に記載の複合体の製造方法。
- 前記母材は、0.2≦Yを満たす、請求項13〜19のいずれか1項に記載の複合体の製造方法。
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Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016171068A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-23 | Tdk株式会社 | ガーネット型リチウムイオン伝導性酸化物 |
JP2016225089A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 電極、電極の製造方法及び電池 |
WO2017154766A1 (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | セイコーエプソン株式会社 | 固体電解質およびリチウムイオン電池 |
KR20170134231A (ko) | 2016-05-27 | 2017-12-06 | 도요타 지도샤(주) | 산화물 전해질 소결체 및 당해 산화물 전해질 소결체의 제조 방법 |
EP3252024A1 (en) | 2016-05-27 | 2017-12-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Oxide electrolyte sintered body and method for producing the same |
JP2018120760A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 正極の製造方法、及び、酸化物固体電池の製造方法 |
KR20190033425A (ko) * | 2017-09-21 | 2019-03-29 | 도요타 지도샤(주) | 가닛형 이온 전도성 산화물, 및, 산화물 전해질 소결체의 제조 방법 |
JP2019067620A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 正極活物質、正極合剤、正極活物質の製造方法、正極の製造方法、及び、酸化物固体電池の製造方法 |
US10340549B2 (en) | 2016-09-01 | 2019-07-02 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte and battery, and electronic device and vehicle |
JP2019121464A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電池用セパレータ、及び、リチウム電池、並びに、これらの製造方法 |
JP2019121463A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電池 |
US10361452B2 (en) | 2015-07-29 | 2019-07-23 | Central Glass Company, Limited | Garnet-type oxide sintered body and method for producing same |
WO2019189275A1 (ja) | 2018-03-27 | 2019-10-03 | 第一稀元素化学工業株式会社 | セラミックス粉末、焼結体及び電池 |
US10468717B2 (en) | 2017-06-22 | 2019-11-05 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte, battery, and electronic apparatus |
JP2019534539A (ja) * | 2016-11-07 | 2019-11-28 | ユニバーシティー オブ メリーランド,カレッジ パーク | リチウム固体電解質界面処理法 |
US10615451B2 (en) | 2018-02-19 | 2020-04-07 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte battery, and electronic apparatus |
JP2020077571A (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-21 | 株式会社豊田中央研究所 | 複合構造体、リチウム電池及び複合構造体の製造方法 |
JP2020161368A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 日立金属株式会社 | ペロブスカイト型イオン伝導性酸化物の製造方法 |
WO2020217749A1 (ja) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | 日本碍子株式会社 | リチウム二次電池 |
US10840545B2 (en) | 2017-09-05 | 2020-11-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Slurry, method for producing solid electrolyte layer, and method for producing all-solid-state battery |
JP2021020836A (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-18 | 株式会社豊田中央研究所 | 焼結体の製造方法及び焼結体 |
JP2021077461A (ja) * | 2019-11-05 | 2021-05-20 | セイコーエプソン株式会社 | 正極活物質複合体 |
US11075405B2 (en) | 2018-02-16 | 2021-07-27 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte, battery, and electronic apparatus |
US11251461B2 (en) | 2017-12-28 | 2022-02-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for producing electrode, electrode, and electrode-electrolyte layer assembly |
US11942596B2 (en) | 2017-08-31 | 2024-03-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Solid electrolyte material, solid electrolyte layer, and all solid state battery |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6430688B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2018-11-28 | 日本特殊陶業株式会社 | キャパシタ |
US11888149B2 (en) | 2013-03-21 | 2024-01-30 | University Of Maryland | Solid state battery system usable at high temperatures and methods of use and manufacture thereof |
CN105244536B (zh) * | 2015-10-21 | 2017-10-27 | 上海动力储能电池系统工程技术有限公司 | 一种钽掺杂立方石榴石结构Li7La3Zr2‑xTaxO12材料及其制备方法 |
WO2017106817A1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | The Regents Of The University Of Michigan | Slurry formulation for the formation of layers for solid batteries |
WO2018056082A1 (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 株式会社村田製作所 | 固体電解質及び全固体電池 |
JP6565950B2 (ja) | 2017-02-02 | 2019-08-28 | トヨタ自動車株式会社 | ガーネット型酸化物固体電解質の製造方法 |
CN116525924A (zh) * | 2017-08-30 | 2023-08-01 | 株式会社村田制作所 | 共烧成型全固体电池 |
CN107732295A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-23 | 燕山大学 | 一种基于卤化锂掺杂的氧化物固体电解质及其低温烧结方法 |
JP7021533B2 (ja) | 2017-12-22 | 2022-02-17 | セイコーエプソン株式会社 | 電解質前駆体溶液の製造方法および電極複合体の製造方法 |
WO2019161301A1 (en) | 2018-02-15 | 2019-08-22 | University Of Maryland, College Park | Ordered porous solid electrolyte structures, electrochemical devices with same, methods of making same |
DE102018212889A1 (de) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | Robert Bosch Gmbh | Lithiumionen leitende Kompositmaterialien sowie deren Herstellung und deren Verwendung in elektrochemischen Zellen |
US11569527B2 (en) | 2019-03-26 | 2023-01-31 | University Of Maryland, College Park | Lithium battery |
CN113130977B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-10-21 | 财团法人工业技术研究院 | 前驱物结构与使用其的离子导电层的制造方法 |
TWI727587B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-05-11 | 財團法人工業技術研究院 | 前驅物結構、其疊層膜與使用其之離子導電層的製造方法 |
FR3112431B1 (fr) * | 2020-07-09 | 2024-04-19 | Saint Gobain Ct Recherches | Membrane en un produit polycristallin de llzo |
CN113105239A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-13 | 昆山宝创新能源科技有限公司 | 石榴石型氧化物电解质及其制备方法和锂离子电池 |
CN114937779B (zh) * | 2022-04-29 | 2024-04-09 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种用于锂离子电池的高镍单晶三元正极材料及其制备方法 |
WO2024035997A2 (en) | 2022-06-29 | 2024-02-15 | Ion Storage Systems, Inc. | Multi-doped garnet electrolytes |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011073962A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-04-14 | Ngk Insulators Ltd | セラミックス材料及びその製造方法 |
JP2012031025A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-02-16 | Toyota Central R&D Labs Inc | ガーネット型リチウムイオン伝導性酸化物及びその製法 |
WO2013010692A1 (de) * | 2011-07-19 | 2013-01-24 | Robert Bosch Gmbh | Lithiumionen leitende, granatartige verbindungen |
JP2013032259A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-02-14 | Toyota Central R&D Labs Inc | ガーネット型イオン伝導性酸化物及びその製造方法 |
JP2013037992A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Toyota Central R&D Labs Inc | 固体電解質及びその製造方法 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0644971A (ja) | 1992-07-22 | 1994-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質リチウム二次電池 |
JPH11283664A (ja) | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Kyocera Corp | 固体電解質電池 |
JP4497585B2 (ja) | 1999-07-27 | 2010-07-07 | 株式会社豊田中央研究所 | リチウム二次電池用正極ペースト組成物およびリチウム二次電池用正極 |
KR100513726B1 (ko) | 2003-01-30 | 2005-09-08 | 삼성전자주식회사 | 고체 전해질, 이를 채용한 전지 및 그 고체 전해질의 제조방법 |
JP4069066B2 (ja) | 2003-12-24 | 2008-03-26 | 三井金属鉱業株式会社 | リチウム−マンガン系複合酸化物の製造方法 |
JP5165843B2 (ja) | 2004-12-13 | 2013-03-21 | パナソニック株式会社 | 活物質層と固体電解質層とを含む積層体およびこれを用いた全固体リチウム二次電池 |
US7993782B2 (en) | 2005-07-01 | 2011-08-09 | National Institute For Materials Science | All-solid lithium battery |
JP5001616B2 (ja) | 2006-09-29 | 2012-08-15 | 株式会社村田製作所 | 全固体二次電池 |
JP5296323B2 (ja) | 2007-03-13 | 2013-09-25 | 日本碍子株式会社 | 全固体電池 |
JP5211527B2 (ja) | 2007-03-29 | 2013-06-12 | Tdk株式会社 | 全固体リチウムイオン二次電池及びその製造方法 |
DE102007030604A1 (de) | 2007-07-02 | 2009-01-08 | Weppner, Werner, Prof. Dr. | Ionenleiter mit Granatstruktur |
JP5277859B2 (ja) | 2007-12-03 | 2013-08-28 | セイコーエプソン株式会社 | 硫化物系リチウムイオン伝導性固体電解質ガラスおよび全固体リチウム二次電池 |
JP5515211B2 (ja) | 2007-12-14 | 2014-06-11 | ソニー株式会社 | 正極活物質の製造方法 |
JP2009193940A (ja) | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | 電極体及びその製造方法、並びに、リチウムイオン二次電池 |
JP5376364B2 (ja) | 2008-03-07 | 2013-12-25 | 公立大学法人首都大学東京 | 固体電解質構造体の製造方法、全固体電池の製造方法、固体電解質構造体及び全固体電池 |
JP5132639B2 (ja) | 2008-08-21 | 2013-01-30 | 日本碍子株式会社 | セラミックス材料及びその製造方法 |
JP5262572B2 (ja) | 2008-10-23 | 2013-08-14 | 株式会社豊田中央研究所 | リチウム含有ガーネット型酸化物、リチウム二次電池及び固体電解質の製造方法 |
JP4728385B2 (ja) | 2008-12-10 | 2011-07-20 | ナミックス株式会社 | リチウムイオン二次電池、及び、その製造方法 |
JP5287499B2 (ja) | 2009-05-21 | 2013-09-11 | 株式会社豊田中央研究所 | 全固体型リチウムイオン二次電池 |
JP5083336B2 (ja) | 2009-02-04 | 2012-11-28 | 株式会社豊田中央研究所 | ガーネット型リチウムイオン伝導性酸化物 |
WO2010090301A1 (en) | 2009-02-04 | 2010-08-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Garnet-type lithium ion-conducting oxide and all-solid-state lithium ion secondary battery containing the same |
JP5551880B2 (ja) | 2009-02-20 | 2014-07-16 | 三星電子株式会社 | 全固体二次電池 |
JP5508833B2 (ja) | 2009-12-21 | 2014-06-04 | ナミックス株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
WO2012176808A1 (ja) | 2011-06-20 | 2012-12-27 | 株式会社豊田中央研究所 | 全固体型リチウム二次電池及びその製造方法 |
JP2014110149A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Murata Mfg Co Ltd | 全固体型電池用積層体 |
-
2013
- 2013-08-23 JP JP2013173150A patent/JP6028694B2/ja active Active
-
2014
- 2014-08-20 US US14/464,202 patent/US9531036B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011073962A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-04-14 | Ngk Insulators Ltd | セラミックス材料及びその製造方法 |
JP2012031025A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-02-16 | Toyota Central R&D Labs Inc | ガーネット型リチウムイオン伝導性酸化物及びその製法 |
JP2013032259A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-02-14 | Toyota Central R&D Labs Inc | ガーネット型イオン伝導性酸化物及びその製造方法 |
WO2013010692A1 (de) * | 2011-07-19 | 2013-01-24 | Robert Bosch Gmbh | Lithiumionen leitende, granatartige verbindungen |
JP2013037992A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Toyota Central R&D Labs Inc | 固体電解質及びその製造方法 |
Cited By (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016171068A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-23 | Tdk株式会社 | ガーネット型リチウムイオン伝導性酸化物 |
JP2016225089A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 電極、電極の製造方法及び電池 |
US10361452B2 (en) | 2015-07-29 | 2019-07-23 | Central Glass Company, Limited | Garnet-type oxide sintered body and method for producing same |
WO2017154766A1 (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | セイコーエプソン株式会社 | 固体電解質およびリチウムイオン電池 |
JP2017162728A (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | セイコーエプソン株式会社 | 固体電解質、固体電解質の製造方法およびリチウムイオン電池 |
US10826116B2 (en) | 2016-03-10 | 2020-11-03 | Seiko Epson Corporation | Solid electrolyte and lithium ion battery with cubic garnet type crystalline and amorphous areas |
JP2017216222A (ja) * | 2016-05-27 | 2017-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | 酸化物電解質焼結体、及び、当該酸化物電解質焼結体の製造方法 |
US10847794B2 (en) | 2016-05-27 | 2020-11-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Oxide electrolyte sintered body and method for producing the same |
KR101970397B1 (ko) * | 2016-05-27 | 2019-04-18 | 도요타 지도샤(주) | 산화물 전해질 소결체 및 당해 산화물 전해질 소결체의 제조 방법 |
KR20170134231A (ko) | 2016-05-27 | 2017-12-06 | 도요타 지도샤(주) | 산화물 전해질 소결체 및 당해 산화물 전해질 소결체의 제조 방법 |
EP3252024A1 (en) | 2016-05-27 | 2017-12-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Oxide electrolyte sintered body and method for producing the same |
US10340549B2 (en) | 2016-09-01 | 2019-07-02 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte and battery, and electronic device and vehicle |
JP7299620B2 (ja) | 2016-11-07 | 2023-06-28 | ユニバーシティ オブ メリーランド, カレッジ パーク | リチウム固体電解質界面処理法 |
JP2019534539A (ja) * | 2016-11-07 | 2019-11-28 | ユニバーシティー オブ メリーランド,カレッジ パーク | リチウム固体電解質界面処理法 |
JP2018120760A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 正極の製造方法、及び、酸化物固体電池の製造方法 |
US10468717B2 (en) | 2017-06-22 | 2019-11-05 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte, battery, and electronic apparatus |
US11942596B2 (en) | 2017-08-31 | 2024-03-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Solid electrolyte material, solid electrolyte layer, and all solid state battery |
US10840545B2 (en) | 2017-09-05 | 2020-11-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Slurry, method for producing solid electrolyte layer, and method for producing all-solid-state battery |
KR102105601B1 (ko) | 2017-09-21 | 2020-04-29 | 도요타 지도샤(주) | 가닛형 이온 전도성 산화물, 및, 산화물 전해질 소결체의 제조 방법 |
US11264640B2 (en) | 2017-09-21 | 2022-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Garnet-type ion-conducting oxide and method for producing oxide electrolyte sintered body |
KR20190033425A (ko) * | 2017-09-21 | 2019-03-29 | 도요타 지도샤(주) | 가닛형 이온 전도성 산화물, 및, 산화물 전해질 소결체의 제조 방법 |
JP2019067620A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 正極活物質、正極合剤、正極活物質の製造方法、正極の製造方法、及び、酸化物固体電池の製造方法 |
JP2019121463A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電池 |
JP2019121464A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電池用セパレータ、及び、リチウム電池、並びに、これらの製造方法 |
US11251461B2 (en) | 2017-12-28 | 2022-02-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for producing electrode, electrode, and electrode-electrolyte layer assembly |
US11075405B2 (en) | 2018-02-16 | 2021-07-27 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte, battery, and electronic apparatus |
US10615451B2 (en) | 2018-02-19 | 2020-04-07 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte battery, and electronic apparatus |
US11075401B2 (en) | 2018-02-19 | 2021-07-27 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte, battery, and electronic apparatus |
WO2019189275A1 (ja) | 2018-03-27 | 2019-10-03 | 第一稀元素化学工業株式会社 | セラミックス粉末、焼結体及び電池 |
JP2020077571A (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-21 | 株式会社豊田中央研究所 | 複合構造体、リチウム電池及び複合構造体の製造方法 |
JP2020161368A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 日立金属株式会社 | ペロブスカイト型イオン伝導性酸化物の製造方法 |
JPWO2020217749A1 (ja) * | 2019-04-25 | 2021-11-11 | 日本碍子株式会社 | リチウム二次電池 |
WO2020217749A1 (ja) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | 日本碍子株式会社 | リチウム二次電池 |
JP7193622B2 (ja) | 2019-04-25 | 2022-12-20 | 日本碍子株式会社 | リチウム二次電池 |
JP2021020836A (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-18 | 株式会社豊田中央研究所 | 焼結体の製造方法及び焼結体 |
JP7233333B2 (ja) | 2019-07-30 | 2023-03-06 | 株式会社豊田中央研究所 | 焼結体の製造方法 |
JP2021077461A (ja) * | 2019-11-05 | 2021-05-20 | セイコーエプソン株式会社 | 正極活物質複合体 |
JP7331640B2 (ja) | 2019-11-05 | 2023-08-23 | セイコーエプソン株式会社 | 正極活物質複合体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9531036B2 (en) | 2016-12-27 |
US20150056519A1 (en) | 2015-02-26 |
JP6028694B2 (ja) | 2016-11-16 |
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