JP2020021826A - キャパシタ、キャパシタ用固体電解質粒子の製造方法、及び、キャパシタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1:特開2018−41917号公報
本実施形態に係るキャパシタの構造について説明する。
本実施形態のキャパシタの製造方法については特に限定されない。ここで、キャパシタの製造方法の一例を説明する。
まず、S110に示す仮被覆段階を実行する。ここでまず、リチウムイオン伝導性を有する粒子状の固体電解質成分を、誘電体成分源を有する有機金属化合物含有溶液で浸漬する。有機金属化合物含有溶液は、有機金属化合物を有機溶媒等に溶解させた溶液であってよい。例えば、有機溶媒として、オクチル酸や1-メトキシ-2-プロパノールなどが挙げられる。固体電解質成分は、リチウム含有酸化物であってよい。一例として、固体電解質成分は、LaxLiyTiO3であってよい。ここで、xは0.54以上0.59以下である。また、yは0.24以上0.39以下である。
以下、表を用いて本願発明の実施例及び比較例について説明する。
まず、固体電解質粒子を製造する。リチウムイオン伝導性を有する粒子状の固体電解質成分として、La0.57Li0.29TiO3(以下、「LLT」ともいう)を用意した。LLTは、東邦チタニウム株式会社の市販品を使用した。
固体電解質粒子の組成を変更したこと以外は、実施例1と同様にキャパシタを製造した。実施例2では、誘電体成分の含有量が、固体電解質成分に対して10モル%(体積含有率換算で11.1vol%)となるように有機酸塩の使用量を決定し、浸漬を実行した。
固体電解質粒子の組成を変更したこと以外は、実施例1と同様にキャパシタを製造した。実施例3では、誘電体成分の含有量が、固体電解質成分に対して20モル%(体積含有率換算で22.2vol%)となるように有機酸塩の使用量を決定し、浸漬を実行した。
固体電解質粒子の組成を変更したこと以外は、実施例1と同様にキャパシタを製造した。実施例4では、誘電体成分の含有量が、固体電解質成分に対して25モル%(体積含有率換算で27.7vol%)となるように有機酸塩の使用量を決定し、浸漬を実行した。
固体電解質粒子の組成を変更したこと以外は、実施例1と同様にキャパシタを製造した。実施例5では、誘電体成分の含有量が、固体電解質成分に対して1モル%(体積含有率換算で1.1vol%)となるように有機酸塩の使用量を決定し、浸漬を実行した。
固体電解質粒子の組成を変更したこと以外は、実施例1と同様にキャパシタを製造した。実施例6では、誘電体成分の含有量が、固体電解質成分に対して30モル%(体積含有率換算で33.3vol%)となるように有機酸塩の使用量を決定し、浸漬を実行した。
固体電解質粒子の組成を変更したこと以外は、実施例1と同様にキャパシタを製造した。実施例7では、誘電体成分の含有量が、固体電解質成分に対して50モル%(体積含有率換算で55.5vol%)となるように有機酸塩の使用量を決定し、浸漬を実行した。
固体電解質粒子の組成を変更したこと以外は、実施例1と同様にキャパシタを製造した。比較例1では、Ba源及びTi源を有する溶液による浸漬を行わなかった。固体電解質粒子の誘電体成分の含有量は、固体電解質成分に対して、0vol%(0モル%)であった。
20 固体電解質シート
22 電極形成シート
24 半積層体
26 固体電解質積層
28 積層体
110 固体電解質層
112 固体電解質粒子
116 固体電解質成分
118 誘電体成分
120 電極対
121 電極
122 電極
130 外部層
140 外部電極対
141 外部電極
142 外部電極
210 フィルム
220 乾燥スラリー層
230 電極パターン
240 積層用シート
Claims (16)
- 固体電解質層と、
前記固体電解質層を少なくとも一部分で挟むように配置された少なくとも一対の電極と、
を備えるキャパシタであって、
前記固体電解質層は、リチウムイオン伝導性を有する粒子状の固体電解質成分の少なくとも一部が誘電体成分で被覆された固体電解質粒子を含む、
キャパシタ。 - 前記固体電解質層において、前記誘電体成分の含有量は、前記固体電解質成分に対して、3体積%以上30体積%以下である、
請求項1に記載のキャパシタ。 - 前記固体電解質層において、前記誘電体成分の含有量は、前記固体電解質成分に対して、10体積%以上25体積%以下である、
請求項2に記載のキャパシタ。 - 前記固体電解質層において、前記誘電体成分の含有量は、前記固体電解質成分に対して、2.3モル%以上22.8モル%以下である、
請求項1に記載のキャパシタ。 - 前記固体電解質層において、前記誘電体成分の含有量は、前記固体電解質成分に対して、7.5モル%以上19.0モル%以下である、
請求項4に記載のキャパシタ。 - 前記固体電解質粒子は、
前記固体電解質成分と前記誘電体成分との間に、前記固体電解質成分及び前記誘電体成分の少なくとも一部が反応した反応層を有する、
請求項1から5のいずれか1項に記載のキャパシタ。 - 前記固体電解質成分は、リチウム含有酸化物である、
請求項1から6のいずれか1項に記載のキャパシタ。 - 前記固体電解質成分は、LaxLiyTiO3である(ただし、xは0.54以上0.59以下、yは0.24以上0.39以下)、
請求項7に記載のキャパシタ。 - 前記誘電体成分は、ペロブスカイト形構造を有する、
請求項1から8のいずれか1項に記載のキャパシタ。 - 前記誘電体成分は、(A)チタン酸バリウム、(B)チタン酸ストロンチウム、又は、(C)これらを組成に含む三元型又は四元型以上の酸化物を含む、
請求項1から8のいずれか1項に記載のキャパシタ。 - 前記固体電解質層と前記電極が少なくとも一部が重なるように交互に積層された構造を有する、
請求項1から10のいずれか1項に記載のキャパシタ。 - リチウムイオン伝導性を有する粒子状の固体電解質成分を、誘電体成分源を有する有機金属化合物含有溶液で浸漬し、その後、乾燥する仮被覆段階と、
乾燥された前記固体電解質成分を仮焼成し、粒子状の固体電解質成分の少なくとも一部分が誘電体成分で被覆された固体電解質粒子を生成する仮焼成段階と、
を備えるキャパシタ用固体電解質粒子の製造方法。 - リチウムイオン伝導性を有する粒子状の固体電解質成分を、誘電体成分源を有する有機金属化合物含有溶液で浸漬し、その後、乾燥する仮被覆段階と、
乾燥された前記固体電解質成分を仮焼成し、粒子状の固体電解質成分の少なくとも一部分が誘電体成分で被覆された固体電解質粒子を生成する仮焼成段階と、
少なくとも前記固体電解質粒子、バインダー樹脂、及び、溶媒を混合して、スラリーを生成するスラリー生成段階と、
前記スラリーをフィルムに塗布して固体電解質シートを作製する固体電解質シート作製段階と、
前記固体電解質シートに電極パターンを形成し、電極形成シートを作製する電極形成シート作製段階と、
前記電極形成シートから前記フィルムを剥離したものを積層して半積層体を形成する半積層体形成段階と、
を備えるキャパシタの製造方法。 - 前記固体電解質シートから前記フィルムを剥離して固体電解質層を作製する段階と、
前記半積層体の上面及び下面の少なくとも一方に、前記固体電解質層又は前記固体電解質層を積層したものを張り付けて、積層体を形成する段階と、
を更に備える請求項13に記載のキャパシタの製造方法。 - 前記積層体を焼成する焼成段階を更に備える、
請求項14に記載のキャパシタの製造方法。 - 焼成した前記積層体に外部電極を取り付ける外部電極取付段階を更に備える、
請求項15に記載のキャパシタの製造方法。
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