JP2015144061A - 電極複合体の製造方法、電極複合体および電池 - Google Patents
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Abstract
Description
この電池によれば、より安全で、十分な出力が得られ、さらに大容量化が可能である。
図1は、一実施形態に係るリチウム電池100の構造を示す断面模式図である。リチウム電池100は、電極複合体1と、電極2とを有する。電極複合体1は、用いられる活物質に応じて正極または負極として機能する。電極2は、電極複合体1とは逆の極性の電極である。リチウム電池100は、いわゆる全固体リチウム二次電池である。なお、リチウム電池100は、一次電池として用いられてもよい。
図2は、電極複合体1の製造方法を示すフローチャートである。また、図3〜6は各工程後の状態を示す模式図である。
(A)金属原子を固体電解質122の組成に従った割合で含み、酸化により固体電解質122となる塩を有する組成物。
(B)金属原子を固体電解質122の組成に従った割合で含む金属アルコキシドを有する組成物。
(C)固体電解質微粒子、または金属原子を固体電解質122の組成に従った割合で含む微粒子ゾルを溶媒、または(A)もしくは(B)に分散させた分散液。
なお、(A)に含まれる塩には、金属錯体が含まれる。また、(B)は、いわゆるゾルゲル法を用いて固体電解質を形成する場合の前駆体である。ここでは、これらの前駆体を溶媒で希釈して前駆体溶液として用いる。
3−1.試料の製造
3−1−1.実験例1
この例では、活物質成形体121の材料としてLiCoO2を、固体電解質122の材料としてLi0.35La0.55TiO3を、固体電解質123の材料としてLi2SiO3を、それぞれ用いた。
ステップS4の熱処理を600℃で行った点以外は、実験例1と同様に製造した。
固体電解質123の形成(ステップS3およびS4)は行わず、活物質成形体121に固体電解質122のみを形成した。それ以外は、実験例1と同様に製造した。
実験例1〜3に対し、充放電特性の評価を行った。実験例1〜3の試料に、正極としてアルミニウムを、負極としてリチウムおよび銅を、それぞれ用いた。正極については、研磨面にアルミニウム板を張り付けて電極を形成した。負極については、まず耐リチウム層を形成した。耐リチウム層は、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)(綜研化学社製)、LiCoO2、エチレンカーボネート(シグマアルドリッチ社製)、ジメチルカーボネート(シグマアルドリッチ社製)からなる液状組成物を塗布し、乾固させて形成した。さらに耐リチウム層から順にリチウム金属箔、銅箔を積層し、これらを圧着して負極を形成した。こうして得られた試料に対し、充放電特性の評価を行った。
Claims (8)
- リチウム複酸化物を含み、複数の空隙を有する活物質成形体を形成する工程と、
前記複数の空隙に第1固体電解質を形成する工程と、
リチウムイオンを伝導する非晶質の第2固体電解質の前駆体溶液を、前記第1固体電解質が形成された活物質成形体に含浸させる工程と、
前記前駆体溶液が含浸された活物質成形体を熱処理し、前記複数の空隙に第2固体電解質を形成する工程と
を含む電極複合体の製造方法。 - 前記熱処理における処理温度が、300〜450℃の範囲内にある
ことを特徴とする請求項1に記載の電極複合体の製造方法。 - 前記第2固体電解質が、SiまたはBを含むリチウム複酸化物を含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電極複合体の製造方法。 - 前記第2固体電解質が、Li2SiO3およびLi6SiO5の少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項3に記載の電極複合体の製造方法。 - 前記活物質成形体が、LiCoO2を含む
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の電極複合体の製造方法。 - 前記第1固体電解質層が、Li0.35La0.55TiO3を含む
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の電極複合体の製造方法。 - リチウム複酸化物を含む活物質成形体と、
第1固体電解質と、
リチウムイオンを伝導する非晶質の第2固体電解質と
を有し、
前記第1固体電解質および前記第2固体電解質は、前記活物質成形体の空隙部分に形成されていることを特徴とする電極複合体。 - 請求項7に記載の電極複合体を有する電池。
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