JP2020053300A - All-solid battery - Google Patents

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Abstract

To provide an all-solid battery capable of suppressing an increase of a negative electrode resistance.SOLUTION: An all-solid battery comprises: a negative electrode having a negative electrode active material layer, which contains a sulfide solid electrolyte and a negative electrode active material, and a negative electrode current collector; a positive electrode having a positive electrode active material layer, which contains a positive electrode active material; and a solid electrolyte layer arranged between the positive electrode and the negative electrode. The negative electrode current collector is made of a conductive material, which contains copper, and the sulfide solid electrolyte of the negative electrode active material layer has sulfide solid electrolyte particles and a carbon coat layer formed on surfaces of the sulfide solid electrolyte particles and having a thickness of 41 nm to 65 nm inclusive.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、全固体電池に関する。   The present disclosure relates to all solid state batteries.

近年におけるパソコン、ビデオカメラおよび携帯電話等の情報関連機器や通信機器等の急速な普及に伴い、その電源として利用される電池の開発が重要視されている。
また、自動車産業界等においても、電気自動車用あるいはハイブリッド自動車用の高出力かつ高容量の電池の開発が進められている。現在、種々の電池の中でも、エネルギー密度が高いという観点から、リチウム電池が注目を浴びている。
With the rapid spread of information-related devices such as personal computers, video cameras, and mobile phones, and communication devices in recent years, the development of batteries used as power sources for them has been regarded as important.
Also, in the automobile industry and the like, development of a high-output and high-capacity battery for an electric vehicle or a hybrid vehicle is being promoted. At present, among various batteries, lithium batteries are receiving attention from the viewpoint of high energy density.

現在市販されているリチウム電池は、可燃性の有機溶媒を含む電解液が使用されているため、短絡時の温度上昇を抑える安全装置の取り付けや短絡防止のための構造・材料面での改善が必要となる。
これに対し、電解液を固体電解質層に代えることにより、電池を全固体化したリチウム固体電池は、電池内に可燃性の有機溶媒を用いないので、安全装置の簡素化が図れ、製造コストや生産性に優れると考えられている。
Since lithium batteries currently on the market use electrolytes containing flammable organic solvents, safety devices that suppress temperature rise during short-circuits and improvements in the structure and materials used to prevent short-circuits have been improved. Required.
On the other hand, by replacing the electrolyte with a solid electrolyte layer, a lithium solid battery in which the battery is solidified completely does not use a flammable organic solvent in the battery. It is considered to be excellent in productivity.

しかしながら、全固体電池を実用化するためには、高いエネルギー密度、高い充放電効率、及び高い容量維持率を実現するための種々の改良が必要である。   However, in order to put an all-solid-state battery into practical use, various improvements for realizing a high energy density, a high charge / discharge efficiency, and a high capacity retention rate are required.

このような全固体電池は、通常、正極活物質層と、負極活物質層と、正極活物質層及び負極活物質層の間に形成された固体電解質層とを有する。
正極活物質層及び負極活物質層(以下、電極活物質層ということがある)は、少なくとも電極活物質を含有する層であり、さらに、イオン伝導性を向上させる固体電解質を含有する場合がある。
Such an all-solid-state battery generally has a positive electrode active material layer, a negative electrode active material layer, and a solid electrolyte layer formed between the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer.
The positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer (hereinafter, sometimes referred to as an electrode active material layer) are layers containing at least an electrode active material, and may further contain a solid electrolyte that improves ionic conductivity. .

特許文献1には、固体電解質粒子と、前記固体電解質粒子の表面に形成された炭素コート層と、を有する固体電解質材料が開示されており、その具体例として、Liイオン伝導性を有する固体電解質粒子である硫化物固体電解質粒子の表面に、炭素コートを形成した固体電解質材料が示されている。
この技術は、硫化物固体電解質粒子等の、Liイオン伝導性を有する固体電解質粒子の表面に、炭素コート層を形成した固体電解質材料を、正極活物質層又は負極活物質層に含有させることで、電子伝導性の改善を図ったものである。
Patent Literature 1 discloses a solid electrolyte material having solid electrolyte particles and a carbon coat layer formed on the surface of the solid electrolyte particles. As a specific example, a solid electrolyte material having Li ion conductivity is disclosed. A solid electrolyte material in which a carbon coat is formed on the surface of a sulfide solid electrolyte particle as a particle is shown.
This technology is to include a solid electrolyte material having a carbon coating layer formed on the surface of solid electrolyte particles having Li ion conductivity, such as sulfide solid electrolyte particles, in a positive electrode active material layer or a negative electrode active material layer. , To improve the electron conductivity.

また、全固体電池においては、充放電効率の向上も求められている。特許文献2には、負極活物質層が、負極活物質のみを含有しかつ86.5〜95.5体積%の充填率を有する、全固体電池が開示されている。この技術は、負極活物質の充填率を86.5体積%以上とすることにより、充放電効率を向上させたものである。   Further, in all-solid-state batteries, improvement in charge / discharge efficiency is also required. Patent Document 2 discloses an all-solid-state battery in which the negative electrode active material layer contains only the negative electrode active material and has a filling rate of 86.5 to 95.5% by volume. This technique improves the charge / discharge efficiency by setting the filling rate of the negative electrode active material to 86.5% by volume or more.

WO2012/164724号公報WO2012 / 164724 特開2017−054714号公報JP 2017-054714 A

特許文献1には、電極活物質層内での電子伝導性が向上することによって、電池抵抗値が下がることが示されているが(引用文献1の図5〜6)、直流抵抗値には未だ改善の余地があった。   Patent Literature 1 discloses that the battery resistance is reduced by improving the electron conductivity in the electrode active material layer (see FIGS. 5 and 6 of Reference 1). There was still room for improvement.

本開示は、上記実情に鑑み、負極抵抗の上昇を抑制できる全固体電池を提供することを目的とする。   The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an all-solid-state battery capable of suppressing an increase in negative electrode resistance.

本開示の全固体電池は、硫化物固体電解質及び負極活物質を含む負極活物質層と、負極集電体と、を有する負極と、正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、前記正極及び前記負極の間に配置される固体電解質層と、を有する全固体電池であって、前記負極集電体が、銅を含む導電材料からなり、前記負極活物質層の硫化物固体電解質は、硫化物固体電解質粒子と、前記硫化物固体電解質粒子の表面に形成された厚さ41nm以上65nm以下の炭素コート層と、を有することを特徴とする。   The all-solid-state battery of the present disclosure includes a negative electrode active material layer including a sulfide solid electrolyte and a negative electrode active material, a negative electrode including a negative electrode current collector, a positive electrode including a positive electrode active material layer including a positive electrode active material, A solid electrolyte layer disposed between a positive electrode and the negative electrode, wherein the negative electrode current collector is made of a conductive material containing copper, and the sulfide solid electrolyte of the negative electrode active material layer is Sulfide solid electrolyte particles, and a carbon coat layer having a thickness of 41 nm or more and 65 nm or less formed on the surface of the sulfide solid electrolyte particles.

本開示によれば、炭素コート層の厚さの下限値を所定値以上とすることで、初回充放電効率の低下を抑制でき、かつ、炭素コート層の厚さの上限値を所定値以下とすることで、負極抵抗の上昇を抑制できる全固体電池を提供することができる。   According to the present disclosure, by setting the lower limit of the thickness of the carbon coat layer to a predetermined value or more, it is possible to suppress a decrease in initial charge / discharge efficiency, and to set the upper limit of the thickness of the carbon coat layer to a predetermined value or less. By doing so, it is possible to provide an all-solid-state battery that can suppress an increase in the negative electrode resistance.

本開示の全固体電池の一例を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of an all solid state battery according to the present disclosure. 本開示の全固体電池に含まれる負極活物質層の、負極集電体との接触領域近傍を拡大して示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing, in an enlarged manner, the vicinity of a contact region of a negative electrode active material layer included in an all solid state battery of the present disclosure with a negative electrode current collector. 炭素コート層形成時の熱処理温度と炭素コート層厚さとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the heat processing temperature at the time of carbon coat layer formation, and carbon coat layer thickness. 炭素コート層形成時の熱処理温度とリチウムイオン伝導度との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a heat treatment temperature and a lithium ion conductivity at the time of forming a carbon coat layer.

本開示の全固体電池は、硫化物固体電解質及び負極活物質を含む負極活物質層と、負極集電体と、を有する負極と、正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、前記正極及び前記負極の間に配置される固体電解質層と、を有する全固体電池であって、前記負極集電体が、銅を含む導電材料からなり、前記負極活物質層の硫化物固体電解質は、硫化物固体電解質粒子と、前記硫化物固体電解質粒子の表面に形成された厚さ41nm以上65nm以下の炭素コート層と、を有することを特徴とする。   The all-solid-state battery of the present disclosure includes a negative electrode active material layer including a sulfide solid electrolyte and a negative electrode active material, a negative electrode including a negative electrode current collector, a positive electrode including a positive electrode active material layer including a positive electrode active material, A solid electrolyte layer disposed between a positive electrode and the negative electrode, wherein the negative electrode current collector is made of a conductive material containing copper, and the sulfide solid electrolyte of the negative electrode active material layer is Sulfide solid electrolyte particles, and a carbon coat layer having a thickness of 41 nm or more and 65 nm or less formed on the surface of the sulfide solid electrolyte particles.

本研究者らは、負極活物質層に含まれる硫化物固体電解質のリチウムイオン伝導性を改善することによって、直流抵抗値が下がることを見出した。   The present investigators have found that by improving the lithium ion conductivity of the sulfide solid electrolyte contained in the negative electrode active material layer, the DC resistance value decreases.

また、本研究者らは、硫化物固体電解質を含有する負極活物質層を用いた全固体電池では、負極集電体として、従来一般的に使われてきた銅を含む導電材料を用いると、負極集電体に含まれる銅成分と、負極活物質層に含まれる硫黄成分とが反応して、硫化銅(CuS)が生成し、初回充放電効率が低下することを知見した。 In addition, in the case of an all-solid-state battery using a negative electrode active material layer containing a sulfide solid electrolyte, the present researchers used a conventional conductive material containing copper as a negative electrode current collector, It has been found that the copper component contained in the negative electrode current collector reacts with the sulfur component contained in the negative electrode active material layer to generate copper sulfide (Cu 2 S), which lowers the initial charge / discharge efficiency.

負極における硫化銅(CuS)の生成により、初回充放電効率が低下するメカニズムは、以下の通りである。
負極集電体に含まれる銅成分と、負極活物質層に含まれる硫黄成分との反応により、硫化銅(CuS)が生成した状態で充電を行った場合、下記式(1)の反応が進行可能な電位(1.7V)よりも低い電位まで負極電位が低下すると、負極において下記式(1)の反応が進行する。
また、充電時において下記式(1)の反応によりLiSが生成した状態で、放電を行った場合、下記式(2)の反応が進行可能な電位(1.7V)よりも高い電位まで負極電位が上昇すると、負極において下記式(2)の反応が進行し、充電時に生成したLiSに含まれるLiが、Liイオンとして放出される。
一方、当該放電時において、負極電位が下記式(2)の反応が進行可能な電位(1.7V)に到達する前に、放電を終了した場合には、負極において下記式(2)の反応は進行せず、充電時に生成したLiSは、分解されずに負極中に残留する。即ち、充電時に生成したLiSに含まれるLiが、放電時には、Liイオンとして放出されることなく、LiS中に残留する。LiS中に残留したLiは、充放電反応に寄与できないため、不可逆容量が増加し、初回充放電効率が低下する。初回充放電効率が低下すると、電池として使用できる容量(充放電容量)が低下する。
The mechanism by which the initial charge / discharge efficiency is reduced by the generation of copper sulfide (Cu 2 S) in the negative electrode is as follows.
When charging is performed in a state where copper sulfide (Cu 2 S) is generated by a reaction between a copper component contained in the negative electrode current collector and a sulfur component contained in the negative electrode active material layer, the reaction represented by the following formula (1) is performed. When the negative electrode potential decreases to a potential lower than the potential (1.7 V) at which the can proceed, the reaction of the following formula (1) proceeds at the negative electrode.
Also, when discharging is performed in a state where Li 2 S is generated by the reaction of the following formula (1) during charging, the potential is higher than the potential (1.7 V) at which the reaction of the following formula (2) can proceed. When the negative electrode potential increases, the reaction represented by the following formula (2) proceeds at the negative electrode, and Li contained in Li 2 S generated during charging is released as Li ions.
On the other hand, when the discharge is terminated before the negative electrode potential reaches a potential (1.7 V) at which the reaction of the following formula (2) can proceed, the reaction of the following formula (2) occurs at the negative electrode. Does not proceed, and Li 2 S generated during charging remains in the negative electrode without being decomposed. In other words, Li contained in Li 2 S generated during charging remains in Li 2 S without being released as Li ions during discharging. Since Li remaining in Li 2 S cannot contribute to the charge / discharge reaction, the irreversible capacity increases, and the initial charge / discharge efficiency decreases. When the initial charge / discharge efficiency decreases, the capacity (charge / discharge capacity) that can be used as a battery decreases.

式(1) CuS+Li→LiS+Cu
式(2) LiS+Cu→CuS+Li
Formula (1) Cu 2 S + Li → Li 2 S + Cu
Formula (2) Li 2 S + Cu → Cu 2 S + Li

例えば、負極集電体である銅箔の一方の面に、硫化物固体電解質粒子(炭素コート層無し)を含む負極活物質層を接触させて配置した全固体電池において、到達電圧を4.55Vとして定電流定電圧充電を行ったところ、負極電位は0.2Vまで低下し、上記式(1)の反応が進行可能な電位(1.7V)を下回った。この場合、負極電位が1.7Vを下回った後の負極において、前述したように、上記式(1)の反応が進行し、CuSとLiとが反応して、LiSが生成したと考えられる。
一方、上記の充電に次いで、到達電圧を3Vとして、定電流放電を行ったところ、放電終了時点において、負極電位は0.5Vまでしか上昇せず、上記式(2)の反応が可能な電位(1.7V)を下回った。この場合、負極において、上記式(2)の反応は進行せず、充電時に生成したLiSは、分解されずに負極中に残留する。即ち、充電時に生成した硫化物(LiS)に含まれるLiが、放電時には、Liイオンとして放出されることなく硫化物(LiS)中に残留し、不可逆容量が増加したと考えられる。
以上のメカニズムにより、負極における硫化銅(CuS)の生成により、初回充放電効率が低下すると推定される。
For example, in an all-solid-state battery in which a negative electrode active material layer including sulfide solid electrolyte particles (without a carbon coating layer) is placed in contact with one surface of a copper foil as a negative electrode current collector, the ultimate voltage is 4.55 V As a result, the negative electrode potential was reduced to 0.2 V, and was lower than the potential (1.7 V) at which the reaction of the above formula (1) could proceed. In this case, in the negative electrode after the negative electrode potential has fallen below 1.7 V, as described above, the reaction of the above formula (1) proceeds, and Cu 2 S and Li react to generate Li 2 S. it is conceivable that.
On the other hand, when the constant voltage discharge was performed with the ultimate voltage set to 3 V following the above-described charge, the negative electrode potential increased only to 0.5 V at the end of the discharge, and the potential at which the reaction of the above formula (2) was possible was achieved. (1.7 V). In this case, in the negative electrode, the reaction of the above formula (2) does not proceed, and Li 2 S generated during charging remains in the negative electrode without being decomposed. That is, it is considered that Li contained in the sulfide (Li 2 S) generated during charging remains in the sulfide (Li 2 S) without being released as Li ions during discharging, and the irreversible capacity has increased. .
By the above mechanism, it is estimated that the initial charge / discharge efficiency decreases due to the formation of copper sulfide (Cu 2 S) in the negative electrode.

これに対して、本開示の全固体電池によれば、負極活物質層に含まれる硫化物固体電解質が、硫化物固体電解質粒子の表面に、所定値以上の厚さの炭素コート層を有するものであるため、この硫化物固体電解質に含まれる硫黄成分と、負極集電体に含まれる銅成分との反応を抑制することができる。このため、上記したような、負極におけるLiSの生成や、それに伴う不可逆容量の増加を抑制することができ、初回充放電効率の低下を抑制することができる。
また、本開示の全固体電池によれば、負極活物質層に含まれる硫化物固体電解質が、硫化物固体電解質粒子の表面に、所定値以下の厚さの炭素コート層を有するものであるため、リチウムイオン伝導性を改善することができ、直流抵抗値の上昇を抑制することができる。
On the other hand, according to the all solid state battery of the present disclosure, the sulfide solid electrolyte contained in the negative electrode active material layer has a carbon coat layer having a thickness of a predetermined value or more on the surface of the sulfide solid electrolyte particles. Therefore, the reaction between the sulfur component contained in the sulfide solid electrolyte and the copper component contained in the negative electrode current collector can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the generation of Li 2 S in the negative electrode and the accompanying increase in irreversible capacity as described above, and to suppress a decrease in the initial charge / discharge efficiency.
According to the all-solid-state battery of the present disclosure, the sulfide solid electrolyte contained in the negative electrode active material layer has a carbon coat layer having a thickness equal to or less than a predetermined value on the surface of the sulfide solid electrolyte particles. In addition, lithium ion conductivity can be improved, and an increase in DC resistance can be suppressed.

以下に、本開示の全固体電池について詳細に説明する。   Hereinafter, the all solid state battery of the present disclosure will be described in detail.

1.全固体電池
本開示の全固体電池は、硫化物固体電解質及び負極活物質を含む負極活物質層と、負極集電体と、を有する負極と、正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、前記正極及び前記負極の間に配置される固体電解質層と、を有する。
1. All-solid-state battery The all-solid-state battery of the present disclosure provides a negative electrode including a negative electrode active material layer including a sulfide solid electrolyte and a negative electrode active material, a negative electrode including a negative electrode current collector, and a positive electrode including a positive electrode active material layer including a positive electrode active material. And a solid electrolyte layer disposed between the positive electrode and the negative electrode.

図1は、本開示の全固体電池の一例を示す模式的断面図である。
本開示の全固体電池100は、正極活物質層12及び正極集電体14を含む正極16と、負極活物質層13及び負極集電体15を含む負極17と、正極16と負極17の間に配置される固体電解質層11と、を備える。なお、図1に示す例においては、負極活物質層13と負極集電体15は、直接接した状態である。
本開示において、「直接接している」とは、負極活物質層の界面と、負極集電体を構成するCuを含む導電材料の界面とが、接触(密着)していることをいう。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the all solid state battery of the present disclosure.
The all-solid-state battery 100 of the present disclosure includes a positive electrode 16 including the positive electrode active material layer 12 and the positive electrode current collector 14, a negative electrode 17 including the negative electrode active material layer 13 and the negative electrode current collector 15, and between the positive electrode 16 and the negative electrode 17. And a solid electrolyte layer 11 disposed at In the example shown in FIG. 1, the negative electrode active material layer 13 and the negative electrode current collector 15 are in a state of direct contact.
In the present disclosure, “directly in contact” means that the interface of the negative electrode active material layer and the interface of the conductive material containing Cu constituting the negative electrode current collector are in contact (adhesion).

1−1.負極
[負極活物質層]
負極活物質層は、少なくとも、負極活物質及び硫化物固体電解質を含有し、必要に応じ、導電材、及び、結着剤を含有する。
1-1. Negative electrode
[Negative electrode active material layer]
The negative electrode active material layer contains at least a negative electrode active material and a sulfide solid electrolyte, and if necessary, a conductive material and a binder.

(負極活物質)
負極活物質としては、従来公知のものを用いることができ、特に限定されるものではないが、例えば、カーボン活物質、酸化物活物質および金属活物質等が挙げられる。
カーボン活物質としては、例えばメソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、高配向性グラファイト(HOPG)、ハードカーボン、ソフトカーボン等が挙げられる。
酸化物活物質としては、例えばNb、LiTi12、SiO等が挙げられる。
金属活物質としては、例えばIn、Al、SiおよびSn等が挙げられる。
(Negative electrode active material)
As the negative electrode active material, conventionally known materials can be used and are not particularly limited. Examples thereof include a carbon active material, an oxide active material, and a metal active material.
Examples of the carbon active material include mesocarbon microbeads (MCMB), highly oriented graphite (HOPG), hard carbon, and soft carbon.
Examples of the oxide active material include Nb 2 O 5 , Li 4 Ti 5 O 12 , and SiO.
Examples of the metal active material include In, Al, Si, and Sn.

負極活物質の形状は特に限定されず、粒子状、板状等が挙げられる。
負極活物質の平均粒径(D50)は、例えば1nm〜100μmの範囲内であってもよく、10nm〜30μmの範囲内であってもよく、100nm〜10μmの範囲内であってもよい。
なお、本開示において、平均粒径(D50)は、所謂メディアン径とよばれるものであり、粒子の粒径を小さい順に並べた場合に、粒子の累積体積が全体積の半分(50%)となる径である。 負極活物質粒子の平均粒径(D50)(μm)は、例えば、動的光散乱(DLS)式粒子径分布測定装置(商品名:ナノトラックウェーブ、マイクロトラック・ウェーブ株式会社製)を用いて測定することができる。
The shape of the negative electrode active material is not particularly limited, and examples thereof include a particle shape and a plate shape.
The average particle diameter (D50) of the negative electrode active material may be, for example, in the range of 1 nm to 100 μm, in the range of 10 nm to 30 μm, or in the range of 100 nm to 10 μm.
In the present disclosure, the average particle diameter (D50) is what is called a median diameter, and when the particle diameters of the particles are arranged in ascending order, the cumulative volume of the particles is half (50%) of the total volume. Diameter. The average particle diameter (D50) (μm) of the negative electrode active material particles is measured by using, for example, a dynamic light scattering (DLS) type particle diameter distribution measuring device (trade name: Nanotrack Wave, manufactured by Microtrack Wave Co., Ltd.). Can be measured.

また、負極活物質層における負極活物質の含有量は、特に限定されるものではないが、例えば10重量%〜99重量%の範囲内であってもよく、20重量%〜90重量%の範囲内であってもよい。   The content of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer is not particularly limited, but may be, for example, in a range of 10% by weight to 99% by weight, or in a range of 20% by weight to 90% by weight. May be inside.

(硫化物固体電解質)
本開示の全固体電池において負極活物質層に用いる硫化物固体電解質は、硫化物固体電解質粒子と、硫化物固体電解質粒子の表面に形成された炭素コート層と、を有する。
負極活物質層が硫化物固体電解質を含有することにより、負極活物質層にイオン伝導パスが形成されるため、イオン伝導性が向上する。
(Sulphide solid electrolyte)
The sulfide solid electrolyte used for the negative electrode active material layer in the all solid state battery of the present disclosure has sulfide solid electrolyte particles and a carbon coat layer formed on the surface of the sulfide solid electrolyte particles.
Since the negative electrode active material layer contains the sulfide solid electrolyte, an ion conduction path is formed in the negative electrode active material layer, so that the ion conductivity is improved.

図2は、本開示の全固体電池に含まれる負極活物質層の、負極集電体との接触領域近傍を拡大して示す模式的断面図である。
図2に示すように、硫化物固体電解質20は、硫化物固体電解質粒子21の表面に、炭素コート層22を有するため、負極活物質層13と負極集電体15との境界面近傍に存在する硫化物固体電解質20であっても、硫化物固体電解質粒子21と、負極集電体15とが直接接触することを抑制することができる。このため、硫化物固体電解質粒子21に含まれる硫黄成分と、負極集電体15に含まれる銅成分との反応や、それに伴う硫化銅(CuS)の生成を抑制でき、初回充放電効率の低下の抑制を図ることができる。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing, in an enlarged manner, the vicinity of a contact region of a negative electrode active material layer included in the all-solid battery of the present disclosure with a negative electrode current collector.
As shown in FIG. 2, since the sulfide solid electrolyte 20 has the carbon coat layer 22 on the surface of the sulfide solid electrolyte particles 21, it exists near the interface between the negative electrode active material layer 13 and the negative electrode current collector 15. The sulfide solid electrolyte 20 can suppress direct contact between the sulfide solid electrolyte particles 21 and the negative electrode current collector 15. For this reason, it is possible to suppress the reaction between the sulfur component contained in the sulfide solid electrolyte particles 21 and the copper component contained in the negative electrode current collector 15 and the production of copper sulfide (Cu 2 S) associated therewith, and the initial charge / discharge efficiency Can be suppressed.

また、本開示の全固体電池において用いる硫化物固体電解質20は、硫化物固体電解質粒子21の表面に炭素コート層22を有する(図2参照)ことから、良好な電子伝導性を有するものとすることができる。そのため、このような硫化物固体電解質20を負極活物質層13に含有させることで、負極活物質層13において、イオン伝導パスだけでなく、良好な電子伝導パスを形成することができ、電池の高出力化や高容量化を図ることができる。   Further, the sulfide solid electrolyte 20 used in the all-solid battery of the present disclosure has good electron conductivity because it has the carbon coat layer 22 on the surface of the sulfide solid electrolyte particles 21 (see FIG. 2). be able to. Therefore, by including such a sulfide solid electrolyte 20 in the negative electrode active material layer 13, not only an ion conduction path but also a good electron conduction path can be formed in the negative electrode active material layer 13. High output and high capacity can be achieved.

また、本開示の全固体電池において用いる硫化物固体電解質20は、良好な電子伝導性を有することから、負極活物質層13に用いる導電材の使用量を低減できるという利点、及び電子伝導性が極めて低い負極活物質も使用可能になるという利点がある。   Further, since the sulfide solid electrolyte 20 used in the all solid state battery of the present disclosure has good electron conductivity, the advantage that the amount of the conductive material used for the negative electrode active material layer 13 can be reduced, and the electron conductivity is low. There is an advantage that an extremely low negative electrode active material can be used.

なお、図2においては、硫化物固体電解質粒子21が一次粒子である例を示しているが、硫化物固体電解質粒子21は、一次粒子であっても良く、二次粒子であっても良い。   Although FIG. 2 shows an example in which the sulfide solid electrolyte particles 21 are primary particles, the sulfide solid electrolyte particles 21 may be primary particles or secondary particles.

硫化物固体電解質粒子としては、通常は、伝導するイオンとなる金属元素(M)と、硫黄(S)とを含有するものを用いることができる。上記Mとしては、例えばLi、Na、K、Mg、Ca等を挙げることができ、中でもLiが好ましい。
特に、硫化物固体電解質粒子としては、Li、A(Aは、P、Si、Ge、Al、Bからなる群から選択される少なくとも一種である)、Sを含有するものを好適に用いることができる。また、硫化物固体電解質粒子は、Cl、Br、I等のハロゲンを含有していても良い。ハロゲンを含有することにより、イオン伝導性を向上させることができる。また、硫化物固体電解質粒子はOを含有していても良い。Oを含有することにより、化学的安定性を向上させることができる。
Usually, as the sulfide solid electrolyte particles, those containing a metal element (M) as a conductive ion and sulfur (S) can be used. Examples of the M include Li, Na, K, Mg, Ca, and the like. Among them, Li is preferable.
In particular, as the sulfide solid electrolyte particles, those containing Li, A (A is at least one selected from the group consisting of P, Si, Ge, Al, and B) and S are preferably used. it can. Further, the sulfide solid electrolyte particles may contain halogen such as Cl, Br, and I. By containing halogen, ionic conductivity can be improved. Further, the sulfide solid electrolyte particles may contain O. By containing O, chemical stability can be improved.

Liイオン伝導性を有する硫化物固体電解質粒子としては、例えば、LiS−P、LiS−P−LiI、LiS−P−LiO、LiS−P−LiO−LiI、LiS−SiS、LiS−SiS2−LiI、LiS−SiS−LiBr、LiS−SiS−LiCl、LiS−SiS−B−LiI、LiS−SiS−P−LiI、LiS−B、LiI−LiS−P、LiI−LiPO−P、LiBr−LiI−LiS−P、LiS−P−Z(ただし、m、nは正の数。 Zは、Ge、Zn、Gaのいずれか。)、LiS−GeS、LiS−SiS−LiPO、LiS−SiS−LiMO(ただし、x、yは正の数。Mは、P、Si、Ge、B、Al、Ga、Inのいずれか。)等が挙げられる。
なお、上記「LiS−P」の記載は、LiSおよびPを含む原料組成物を用いてなる硫化物固体電解質粒子を意味し、他の記載についても同様である。
Examples of the sulfide solid electrolyte particles having Li ion conductivity include Li 2 S—P 2 S 5 , Li 2 S—P 2 S 5 —LiI, Li 2 S—P 2 S 5 —Li 2 O, and Li 2 O 2 . 2 S-P 2 S 5 -Li 2 O-LiI, Li 2 S-SiS 2, Li 2 S-SiS2-LiI, Li 2 S-SiS 2 -LiBr, Li 2 S-SiS 2 -LiCl, Li 2 S —SiS 2 —B 2 S 3 —LiI, Li 2 S—SiS 2 —P 2 S 5 —LiI, Li 2 S—B 2 S 3 , LiI—Li 2 S—P 2 O 5 , LiI—Li 3 PO 4 -P 2 S 5, LiBr- LiI-Li 2 S-P 2 S 5, Li 2 S-P 2 S 5 -Z m S n ( however, m, n is a positive number. Z is, Ge, Zn , one of Ga.), Li 2 S- GeS 2, Li 2 -SiS 2 -Li 3 PO 4, Li 2 S-SiS 2 -Li x MO y ( provided that, x, y is a positive number .M is, P, Si, Ge, B , Al, Ga, or an In )).
Note that the description of “Li 2 S—P 2 S 5 ” means a sulfide solid electrolyte particle using a raw material composition containing Li 2 S and P 2 S 5, and the same applies to other descriptions. is there.

また、硫化物固体電解質粒子が、LiSおよびPを含有する原料組成物を用いてなるものである場合、LiSおよびPの合計に対するLiSの割合は、例えば70mol%〜80mol%の範囲内であることが好ましく、72mol%〜78mol%の範囲内であることがより好ましく、74mol%〜76mol%の範囲内であることがさらに好ましい。オルト組成またはその近傍の組成を有する硫化物固体電解質粒子とすることができ、化学的安定性の高い硫化物固体電解質粒子とすることができるからである。ここで、オルトとは、一般的に、同じ酸化物を水和して得られるオキソ酸の中で、最も水和度の高いものをいう。本開示においては、硫化物で最もLi2Sが付加している結晶組成をオルト組成という。LiS−P系ではLiPSがオルト組成に該当する。LiS−P系の硫化物固体電解質粒子の場合、オルト組成を得るLiSおよびPの割合は、モル基準で、LiS:P=75:25である。なお、上記原料組成物におけるPの代わりに、AlまたはBを用いる場合も、好ましい範囲は同様である。LiS−Al系ではLiAlSがオルト組成に該当し、LiS−B系ではLiBSがオルト組成に該当する。 Also, the sulfide solid electrolyte particles, if made of using a raw material composition containing Li 2 S and P 2 S 5, the proportion of Li 2 S to the total of Li 2 S and P 2 S 5 is For example, it is preferably in the range of 70 mol% to 80 mol%, more preferably in the range of 72 mol% to 78 mol%, and still more preferably in the range of 74 mol% to 76 mol%. This is because sulfide solid electrolyte particles having an ortho composition or a composition in the vicinity thereof can be obtained, and sulfide solid electrolyte particles having high chemical stability can be obtained. Here, the term “ortho” generally means the highest hydration degree among oxo acids obtained by hydrating the same oxide. In the present disclosure, a crystal composition to which Li2S is added most in a sulfide is referred to as an ortho composition. In the Li 2 SP 2 S 5 system, Li 3 PS 4 corresponds to the ortho composition. In the case of Li 2 S—P 2 S 5 based sulfide solid electrolyte particles, the ratio of Li 2 S and P 2 S 5 for obtaining the ortho composition is Li 2 S: P 2 S 5 = 75: 25 on a molar basis. It is. The preferred range is the same when Al 2 S 3 or B 2 S 3 is used instead of P 2 S 5 in the raw material composition. In the Li 2 S—Al 2 S 3 system, Li 3 AlS 3 corresponds to the ortho composition, and in the Li 2 S—B 2 S 3 system, Li 3 BS 3 corresponds to the ortho composition.

また、硫化物固体電解質粒子が、LiSおよびSiSを含有する原料組成物を用いてなるものである場合、LiSおよびSiSの合計に対するLiSの割合は、例えば60mol%〜72mol%の範囲内であることが好ましく、62mol%〜70mol%の範囲内であることがより好ましく、64mol%〜68mol%の範囲内であることがさらに好ましい。オルト組成またはその近傍の組成を有する硫化物固体電解質粒子とすることができ、化学的安定性の高い硫化物固体電解質粒子とすることができるからである。LiS−SiS系ではLiSiSがオルト組成に該当する。LiS−SiS系の硫化物固体電解質粒子の場合、オルト組成を得るLiSおよびSiSの割合は、モル基準で、LiS:SiS=66.6:33.3である。なお、上記原料組成物におけるSiSの代わりに、GeSを用いる場合も、好ましい範囲は同様である。LiS−GeS系ではLiGeSがオルト組成に該当する。 Also, the sulfide solid electrolyte particles, if made of using a raw material composition containing Li 2 S and SiS 2, the ratio of Li 2 S to the total of Li 2 S and SiS 2, for example 60 mol% ~ It is preferably in the range of 72 mol%, more preferably in the range of 62 mol% to 70 mol%, and still more preferably in the range of 64 mol% to 68 mol%. This is because sulfide solid electrolyte particles having an ortho composition or a composition in the vicinity thereof can be obtained, and sulfide solid electrolyte particles having high chemical stability can be obtained. In the Li 2 S—SiS 2 system, Li 4 SiS 4 corresponds to the ortho composition. For Li 2 S-SiS 2 based sulfide solid electrolyte particles, the ratio of Li 2 S and SiS 2 for obtaining an ortho composition, on a molar basis, Li 2 S: SiS 2 = 66.6: is 33.3 . The preferred range is the same when GeS 2 is used instead of SiS 2 in the raw material composition. In the Li 2 S—GeS 2 system, Li 4 GeS 4 corresponds to the ortho composition.

また、硫化物固体電解質粒子が、LiX(X=Cl、Br、I)を含有する原料組成物を用いてなるものである場合、LiXの割合は、原料組成物に対して、例えば1mol%〜60mol%の範囲内であることが好ましく、2mol%〜50mol%の範囲内であることがより好ましく、10mol%〜40mol%の範囲内であることがさらに好ましい。また、硫化物固体電解質粒子が、LiOを含有する原料組成物を用いてなるものである場合、LiOの割合は、原料組成物に対して、例えば1mol%〜25mol%の範囲内であることが好ましく、3mol%〜15mol%の範囲内であることがより好ましい。 In the case where the sulfide solid electrolyte particles are made of a raw material composition containing LiX (X = Cl, Br, I), the ratio of LiX is, for example, 1 mol% to the raw material composition. It is preferably in the range of 60 mol%, more preferably in the range of 2 mol% to 50 mol%, and still more preferably in the range of 10 mol% to 40 mol%. Also, the sulfide solid electrolyte particles, if made of using a raw material composition containing Li 2 O, the ratio of Li 2 O is, the raw material composition, for example in the range of 1 mol% 25 mol% And more preferably in the range of 3 mol% to 15 mol%.

また、硫化物固体電解質粒子は、硫化物ガラスであっても良く、結晶化硫化物ガラスであっても良く、固相法により得られる結晶質材料であっても良い。   The sulfide solid electrolyte particles may be sulfide glass, crystallized sulfide glass, or a crystalline material obtained by a solid phase method.

硫化物固体電解質粒子の平均粒径(D50)は、例えば1nm〜100μmの範囲内であっても良く、10nm〜30μmの範囲内であっても良い。   The average particle diameter (D50) of the sulfide solid electrolyte particles may be, for example, in the range of 1 nm to 100 μm, or may be in the range of 10 nm to 30 μm.

硫化物固体電解質が有する炭素コート層は、前述した硫化物固体電解質粒子の表面に形成されるものである。炭素コート層は、炭素を含有する層であれば特に限定されるものではないが、粒界を有しない層であることが好ましい。炭素コート層が粒界を有すると、硫化物固体電解質粒子からの剥離が生じ易くなるからである。また、炭素コート層が粒界を有しないことにより、電子伝導性がさらに良好になるという利点もある。炭素コート層が粒界を有しないことは、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)による観察で確認することができる。また、粒界を有しない炭素コート層は、例えば、後述する液体成分を炭化させることにより得ることができる。言い換えると、本開示において用いる硫化物固体電解質が有する炭素コート層は、液体成分を炭化してなるものであることが好ましい。   The carbon coat layer of the sulfide solid electrolyte is formed on the surface of the sulfide solid electrolyte particles described above. The carbon coating layer is not particularly limited as long as it contains carbon, but is preferably a layer having no grain boundaries. This is because if the carbon coat layer has a grain boundary, separation from the sulfide solid electrolyte particles is likely to occur. Further, since the carbon coat layer has no grain boundaries, there is an advantage that electron conductivity is further improved. The absence of a grain boundary in the carbon coat layer can be confirmed, for example, by observation with a transmission electron microscope (TEM). The carbon coat layer having no grain boundaries can be obtained, for example, by carbonizing a liquid component described below. In other words, the carbon coat layer of the sulfide solid electrolyte used in the present disclosure is preferably formed by carbonizing a liquid component.

炭素コート層の厚さは、41nm〜65nmである。
炭素コート層の厚さが薄すぎると、全固体電池の作製時、例えば、厚さ41nm未満の炭素コート層を有する硫化物固体電解質を含む負極活物質層を加圧した際等に、炭素コート層が剥離する可能性がある。この場合、負極活物質層には、硫化物固体電解質粒子の少なくとも一部が、炭素コート層により被覆されずに存在することとなるため、硫化物固体電解質粒子に含まれる硫黄成分と、負極集電体に含まれる銅成分とが反応し、硫化銅(CuS)が生成する可能性がある。この場合、初期充放電効率が低下し、電池として使用できる容量(充放電容量)が低下する。
また、炭素コート層の厚さが厚すぎると、硫化物固体電解質の粒子間における、リチウムイオン等の伝導イオンのイオン伝導性が阻害され易くなり、負極の抵抗値が高くなる可能性がある。
炭素コート層の厚さは、45nm〜60nm以下であっても良く、50nm以上55nm以下であっても良い。
なお、炭素コート層の厚さは、透過型電子顕微鏡(TEM)により求めることができる。
The thickness of the carbon coat layer is 41 nm to 65 nm.
If the thickness of the carbon coating layer is too small, the carbon coating layer may be formed when an all-solid battery is manufactured, for example, when a negative electrode active material layer containing a sulfide solid electrolyte having a carbon coating layer having a thickness of less than 41 nm is pressed. Layers can peel off. In this case, since at least a part of the sulfide solid electrolyte particles is present in the negative electrode active material layer without being covered by the carbon coat layer, the sulfur component contained in the sulfide solid electrolyte particles, There is a possibility that copper sulfide (Cu 2 S) is generated by reacting with a copper component contained in the electric body. In this case, the initial charge / discharge efficiency decreases, and the capacity (charge / discharge capacity) usable as a battery decreases.
If the thickness of the carbon coat layer is too large, the ion conductivity of conductive ions such as lithium ions between particles of the sulfide solid electrolyte is likely to be impaired, and the resistance of the negative electrode may be increased.
The thickness of the carbon coating layer may be 45 nm to 60 nm or less, and may be 50 nm or more and 55 nm or less.
The thickness of the carbon coat layer can be determined by a transmission electron microscope (TEM).

硫化物固体電解質において、炭素コート層が固体電解質粒子の表面を被覆する被覆率は、例えば40%以上であっても良く、60%以上であっても良く、60%〜80%の範囲内であっても良い。炭素コート層の被覆率は、X線光電子分光(XPS)により求めることができる。なお、炭素コート層の被覆率が100%であっても、炭素コート層は薄いため、イオン伝導性は阻害されにくい。   In the sulfide solid electrolyte, the coverage of the carbon coat layer covering the surface of the solid electrolyte particles may be, for example, 40% or more, 60% or more, or 60% to 80%. There may be. The coverage of the carbon coating layer can be determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). In addition, even if the coverage of the carbon coat layer is 100%, the ion conductivity is hardly hindered because the carbon coat layer is thin.

硫化物固体電解質の平均粒径(D50)は、例えば10nm〜100μmの範囲内であっても良く、50nm〜30μmの範囲内であっても良い。   The average particle size (D50) of the sulfide solid electrolyte may be, for example, in the range of 10 nm to 100 μm, or may be in the range of 50 nm to 30 μm.

また、負極活物質層における硫化物固体電解質の含有量は、特に限定されるものではないが、例えば5重量%〜90重量%の範囲内であってもよく、10重量%〜80重量%の範囲内であってもよい。   The content of the sulfide solid electrolyte in the negative electrode active material layer is not particularly limited, but may be, for example, in a range of 5% by weight to 90% by weight, and may be in a range of 10% by weight to 80% by weight. It may be within the range.

(導電材)
導電材としては、特に限定されず、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンファイバー等の炭素材料や金属材料を挙げることができる。負極活物質層が導電材を含むことにより、負極活物質層の電子伝導性を向上させることができる。
(Conductive material)
The conductive material is not particularly limited, and examples thereof include carbon materials and metal materials such as acetylene black, Ketjen black, carbon nanotubes, and carbon fibers. When the negative electrode active material layer contains a conductive material, the electron conductivity of the negative electrode active material layer can be improved.

(結着剤)
結着剤としては、特に限定されず、PTFE、ブタジエンゴム(BR)、ポリビニリデンフロライド(PVdF)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)等が挙げられる。負極活物質層が結着剤を含むことにより、可撓性に優れた負極活物質層とすることができる。
(Binder)
The binder is not particularly limited, and examples thereof include PTFE, butadiene rubber (BR), polyvinylidene fluoride (PVdF), and styrene-butadiene rubber (SBR). When the negative electrode active material layer contains a binder, the negative electrode active material layer having excellent flexibility can be obtained.

負極活物質層の厚さは、特に限定されないが、例えば、0.1μm〜1000μmであってもよく、中でも1μm〜100μmの範囲内であっても良い。   The thickness of the negative electrode active material layer is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 μm to 1000 μm, and particularly, may be 1 μm to 100 μm.

また、全固体電池において高い充放電効率を得る点から、負極活物質層の空隙率は、18%以下であっても良く、20%以下であっても良い。   Further, in order to obtain high charge / discharge efficiency in the all-solid-state battery, the porosity of the negative electrode active material layer may be 18% or less, or may be 20% or less.

[負極集電体]
負極集電体は、負極活物質層の集電を行う機能を有するものである。負極集電体の材料としては、Cuを含む導電材料等が挙げられる。Cuを含む導電材料としては、Cu箔等が挙げられる。負極集電体としては、例えば、電解銅箔、圧延銅箔又は銅合金箔が挙げられる。
負極集電体の形状としては、例えば、上記した箔状の他に、板状、メッシュ状等を挙げることができる。
負極は、さらに、負極集電体に接続された負極リードを備えていてもよい。
[Negative electrode current collector]
The negative electrode current collector has a function of collecting current of the negative electrode active material layer. Examples of the material for the negative electrode current collector include a conductive material containing Cu. Examples of the conductive material containing Cu include a Cu foil. Examples of the negative electrode current collector include an electrolytic copper foil, a rolled copper foil, and a copper alloy foil.
Examples of the shape of the negative electrode current collector include a plate shape and a mesh shape in addition to the above-described foil shape.
The negative electrode may further include a negative electrode lead connected to the negative electrode current collector.

1−2.正極
正極は、少なくとも正極活物質層を有し、必要に応じ、さらに正極集電体を備える。
1-2. Positive electrode The positive electrode has at least a positive electrode active material layer, and further includes a positive electrode current collector as needed.

[正極活物質層]
正極活物質層は少なくとも正極活物質を含有し、必要に応じ、導電材、結着剤、及び、固体電解質を含有する。
[Positive electrode active material layer]
The positive electrode active material layer contains at least a positive electrode active material and, if necessary, a conductive material, a binder, and a solid electrolyte.

(正極活物質)
正極活物質としては、従来公知の材料を用いることができる。全固体電池がリチウム電池の場合は、例えば、コバルト酸リチウム(LiCoO)、ニッケル酸リチウム(LiNiO)、Li1+xNi1/3Mn1/3Co1/3(0≦x<0.3)、マンガン酸リチウム(LiMn)、Li1+xMn2−x−y(Mは、Al、Mg、Co、Fe、Ni、Znからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素、0≦x<0.5、0≦y<2)で表わされる組成の異種元素置換Li−Mnスピネル、チタン酸リチウム、リン酸金属リチウム(LiMPO、M=Fe、Mn、Co、Ni)等が挙げられる。
(Positive electrode active material)
A conventionally known material can be used as the positive electrode active material. When the all solid state battery is a lithium battery, for example, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), Li 1 + x Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 (0 ≦ x <0) .3), lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), Li 1 + x Mn 2−x−y M y O 4 (M is at least one selected from the group consisting of Al, Mg, Co, Fe, Ni, Zn) Element, dissimilar element-substituted Li-Mn spinel having a composition represented by 0 ≦ x <0.5, 0 ≦ y <2), lithium titanate, lithium metal phosphate (LiMPO 4 , M = Fe, Mn, Co, Ni) ) And the like.

正極活物質は、当該正極活物質の表面を固体電解質で被覆した被覆層を有していてもよい。
正極活物質の表面を固体電解質で被覆する方法は特に限定されず、例えば、転動流動式コーティング装置(株式会社パウレック製)を用いて、大気環境において正極活物質にLiNbO等の固体電解質をコーティングし、大気環境において焼成を行う方法等が挙げられる。また、例えば、スパッタリング法、ゾルゲル法、静電噴霧法、ボールミリング法等が挙げられる。
被覆層を形成する固体電解質としては、リチウムイオン伝導性を有し、且つ、活物質や固体電解質と接触しても流動せず、被覆層の形態を維持し得る物質であってもよく、例えば、LiNbO、LiTi12、LiPO等が挙げられる。
The positive electrode active material may have a coating layer in which the surface of the positive electrode active material is coated with a solid electrolyte.
The method of coating the surface of the positive electrode active material with the solid electrolyte is not particularly limited. For example, a solid electrolyte such as LiNbO 3 is used as the positive electrode active material in an air environment using a tumbling fluid coating apparatus (manufactured by Powrex Corporation). Coating and baking in an air environment may be used. Further, for example, a sputtering method, a sol-gel method, an electrostatic spraying method, a ball milling method and the like can be mentioned.
The solid electrolyte forming the coating layer may be a substance that has lithium ion conductivity, does not flow even when in contact with the active material or the solid electrolyte, and can maintain the shape of the coating layer. , LiNbO 3 , Li 4 Ti 5 O 12 , Li 3 PO 4 and the like.

正極活物質の形状は特に限定されず、粒子状、板状等が挙げられる。   The shape of the positive electrode active material is not particularly limited, and examples thereof include a particle shape and a plate shape.

正極活物質の平均粒径(D50)は、例えば1nm〜100μmの範囲内であっても良く、10nm〜30μmの範囲内であっても良い。   The average particle size (D50) of the positive electrode active material may be, for example, in the range of 1 nm to 100 μm, or may be in the range of 10 nm to 30 μm.

また、正極活物質層における正極活物質の含有量は、特に限定されるものではないが、例えば40重量%〜99重量%の範囲内であることが好ましい。   The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is not particularly limited, but is preferably, for example, in a range of 40% by weight to 99% by weight.

(固体電解質)
正極活物質層は、固体電解質を含有していても良い。
正極活物質層が固体電解質を含有することにより、正極活物質層におけるイオン伝導性が向上する。
正極活物質層に含有させる固体電解質としては、「1−1.負極」に記載した硫化物固体電解質を用いることが好ましい。
また、正極活物質層に含有させる固体電解質としては、「1−1.負極」に記載した硫化物固体電解質粒子(炭素コート層を有しない粒子)を用いても良い。
(Solid electrolyte)
The positive electrode active material layer may contain a solid electrolyte.
When the positive electrode active material layer contains the solid electrolyte, the ionic conductivity of the positive electrode active material layer is improved.
As the solid electrolyte contained in the positive electrode active material layer, it is preferable to use the sulfide solid electrolyte described in “1-1. Negative Electrode”.
Further, as the solid electrolyte to be contained in the positive electrode active material layer, sulfide solid electrolyte particles (particles without a carbon coat layer) described in “1-1. Negative electrode” may be used.

正極活物質層における固体電解質の含有量は、特に限定されるものではないが、例えば10重量%〜90重量%の範囲内であっても良い。   The content of the solid electrolyte in the positive electrode active material layer is not particularly limited, but may be, for example, in a range of 10% by weight to 90% by weight.

(導電材及び結着剤)
正極活物質層に用いられる導電材、及び、結着剤は、前述した負極活物質層に用いるものと同様のものを用いることができる。
(Conductive material and binder)
As the conductive material and the binder used for the positive electrode active material layer, the same materials as those used for the above-described negative electrode active material layer can be used.

正極活物質層の厚さは、特に限定されないが、例えば、0.1μm〜1000μmであっても良く、中でも1μm〜100μmであってもよい。   The thickness of the positive electrode active material layer is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 μm to 1000 μm, and particularly 1 μm to 100 μm.

正極集電体は、正極活物質層の集電を行う機能を有するものである。正極集電体の材料としては、例えば、SUS、Ni、Cr、Au、Pt、Al、Fe、Ti、Zn、Cu等の金属材料や、カーボン等が挙げられる。
正極集電体の形状としては、前述した負極集電体の形状と同様のものを採用することができる。
正極は、さらに、正極集電体に接続された正極リードを備えていてもよい。
The positive electrode current collector has a function of collecting current of the positive electrode active material layer. Examples of the material of the positive electrode current collector include metal materials such as SUS, Ni, Cr, Au, Pt, Al, Fe, Ti, Zn, and Cu, and carbon.
The shape of the positive electrode current collector may be the same as the shape of the negative electrode current collector described above.
The positive electrode may further include a positive electrode lead connected to the positive electrode current collector.

1−3.固体電解質層
固体電解質層は、少なくとも固体電解質を含有し、必要に応じて結着剤等を含有していても良い。
1-3. Solid Electrolyte Layer The solid electrolyte layer contains at least a solid electrolyte, and may contain a binder and the like as necessary.

(固体電解質)
固体電解質としては、イオン伝導性を有するものであれば特に限定されるものではないが、硫化物系固体電解質を用いても良く、酸化物系固体電解質を用いても良い。
硫化物系固体電解質は、室温で成形が容易で、高いリチウムイオン伝導率を有する点で好適である。ただし、大気暴露で硫化水素を発生する可能性がある。
一方、酸化物系固体電解質は、大気中で安定である点で好適である。ただし、成形するのに1000℃近い温度が必要である。
硫化物固体電解質としては、例えば、「1−1.負極」に記載した硫化物固体電解質粒子(炭素コート層を有しない粒子)を用いても良い。
また、酸化物系固体電解質としては、例えば、LiO・B・P若しくはLiO・SiO等を用いても良い。
固体電解質の形状は特に限定されず、粒子状、板状等が挙げられる。
(Solid electrolyte)
The solid electrolyte is not particularly limited as long as it has ion conductivity, but a sulfide-based solid electrolyte or an oxide-based solid electrolyte may be used.
Sulfide-based solid electrolytes are suitable because they can be easily formed at room temperature and have high lithium ion conductivity. However, exposure to air may generate hydrogen sulfide.
On the other hand, oxide-based solid electrolytes are suitable because they are stable in the atmosphere. However, a temperature close to 1000 ° C. is required for molding.
As the sulfide solid electrolyte, for example, sulfide solid electrolyte particles (particles without a carbon coating layer) described in “1-1. Negative electrode” may be used.
Further, as the oxide-based solid electrolyte, for example, Li 2 O.B 2 O 3 .P 2 O 5 or Li 2 O.SiO 2 may be used.
The shape of the solid electrolyte is not particularly limited, and examples thereof include a particle shape and a plate shape.

固体電解質層における固体電解質の含有量は、例えば60重量%以上であっても良く、中でも70重量%以上であっても良く、特に80重量%以上であっても良い。   The content of the solid electrolyte in the solid electrolyte layer may be, for example, 60% by weight or more, 70% by weight or more, and especially 80% by weight or more.

(結着剤)
固体電解質層に用いられる結着剤は、上述した正極活物質層に用いるものと同様のものを用いることができる。
(Binder)
As the binder used for the solid electrolyte layer, the same binder as that used for the above-described positive electrode active material layer can be used.

固体電解質層の厚さは、電池の構成によって異なるものであるが、例えば、0.1μm〜1000μmの範囲内であっても良く、1μm〜100μmの範囲内であっても良い。   The thickness of the solid electrolyte layer varies depending on the configuration of the battery, but may be, for example, in the range of 0.1 μm to 1000 μm or in the range of 1 μm to 100 μm.

全固体電池は、必要に応じ、正極、負極、固体電解質層を収容する外装体を備える。
外装体の形状としては、特に限定されないが、ラミネート型等を挙げることができる。外装体の材質は、電解質に安定なものであれば特に限定されないが、ポリプロピレン、ポリエチレン、及び、アクリル樹脂等の樹脂が挙げられる。
The all-solid-state battery is provided with an exterior body that accommodates a positive electrode, a negative electrode, and a solid electrolyte layer as needed.
The shape of the exterior body is not particularly limited, and examples thereof include a laminate type. The material of the exterior body is not particularly limited as long as it is stable to the electrolyte, and examples thereof include resins such as polypropylene, polyethylene, and acrylic resin.

全固体電池としては、リチウム電池、ナトリウム電池、マグネシウム電池及びカルシウム電池等を挙げることができ、中でも、リチウム電池であってもよい。
また、全固体電池の形状としては、例えば、コイン型、ラミネート型、円筒型、及び角型等を挙げることができる。
Examples of the all-solid-state battery include a lithium battery, a sodium battery, a magnesium battery, and a calcium battery, and among them, a lithium battery may be used.
Further, examples of the shape of the all solid state battery include a coin type, a laminate type, a cylindrical type, and a square type.

2.硫化物固体電解質の製造方法
次に、本開示の硫化物固体電解質の製造方法について説明する。
本開示の硫化物固体電解質は、表面に液体成分を有する硫化物固体電解質粒子を調製する調製工程と、上記液体成分が炭化するように加熱し、炭素コート層を形成する加熱工程と、を有する方法により製造することができる。
2. Method for producing sulfide solid electrolyte
Next, a method for producing a sulfide solid electrolyte according to the present disclosure will be described.
The sulfide solid electrolyte of the present disclosure has a preparation step of preparing sulfide solid electrolyte particles having a liquid component on the surface, and a heating step of heating the liquid component to carbonize and forming a carbon coat layer. It can be manufactured by a method.

本開示によれば、硫化物固体電解質粒子の表面に、硫化物固体電解質粒子の表面に存在する液体成分を炭化させることにより、被覆均一性の高い炭素コート層を得ることができる。
以下、本開示の硫化物固体電解質の製造方法について、工程ごとに説明する。
According to the present disclosure, a carbon coat layer with high coating uniformity can be obtained by carbonizing a liquid component present on the surface of the sulfide solid electrolyte particles onto the surface of the sulfide solid electrolyte particles.
Hereinafter, the method for producing a sulfide solid electrolyte according to the present disclosure will be described step by step.

2−1.調製工程
本開示における調製工程は、表面に液体成分を有する硫化物固体電解質粒子を調製する工程である。
2-1. Preparation process
The preparation step in the present disclosure is a step of preparing sulfide solid electrolyte particles having a liquid component on the surface.

本開示における硫化物固体電解質粒子については、上記「1−1.負極 」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。
また、本開示における液体成分は、炭化して炭素コート層を形成可能なものであれば特に限定されるものではない。
なお、本開示においては、炭素コート層の炭素源となる液体のことを、単に「液体」と称する場合がある。また、硫化物固体電解質粒子の表面に存在する上記液体を、液体成分と称する。上記液体は、硫化物固体電解質粒子と反応しないものであることが好ましい。
硫化物固体電解質粒子の劣化を防止できるからである。上記液体は非プロトン性液体であることが好ましい。
The sulfide solid electrolyte particles according to the present disclosure are the same as those described in the above “1-1. Negative electrode”, and thus description thereof will be omitted.
Further, the liquid component in the present disclosure is not particularly limited as long as it can form a carbon coat layer by carbonization.
In the present disclosure, the liquid serving as the carbon source of the carbon coat layer may be simply referred to as “liquid”. The liquid existing on the surface of the sulfide solid electrolyte particles is referred to as a liquid component. It is preferable that the liquid does not react with the sulfide solid electrolyte particles.
This is because deterioration of the sulfide solid electrolyte particles can be prevented. The liquid is preferably an aprotic liquid.

また、上記液体は、炭化水素であることが好ましく、アルカンであることがより好ましい。不純物の少ない炭素コート層を得ることができるからである。上記アルカンは、鎖状アルカンであっても良く、環状アルカンであっても良い。上記鎖状アルカンの炭素数は、例えば5以上であることが好ましい。また、上記鎖状アルカンの炭素数の上限は、常温で液体であれば特に限定されるものではない。上記鎖状アルカンの具体例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、パラフィン等を挙げることができる。なお、上記鎖状アルカンは、分岐を有するものであっても良い。一方、上記環状アルカンの炭素数は、例えば5以上であることが好ましい。また、上記環状アルカンの炭素数の上限は、常温で液体であれば特に限定されるものではない。上記環状アルカンの具体例としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロパラフィン等を挙げることができる。   Further, the liquid is preferably a hydrocarbon, and more preferably an alkane. This is because a carbon coat layer with few impurities can be obtained. The alkane may be a chain alkane or a cyclic alkane. The chain alkane preferably has, for example, 5 or more carbon atoms. The upper limit of the number of carbon atoms of the chain alkane is not particularly limited as long as it is liquid at normal temperature. Specific examples of the chain alkane include pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, paraffin, and the like. The chain alkane may have a branch. On the other hand, the cyclic alkane preferably has, for example, 5 or more carbon atoms. The upper limit of the number of carbon atoms of the cyclic alkane is not particularly limited as long as it is a liquid at ordinary temperature. Specific examples of the cyclic alkane include cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cycloparaffin, and the like.

上記炭化水素の他の例としては、芳香族炭化水素を挙げることができる。芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等を挙げることができる。   Other examples of the above hydrocarbons include aromatic hydrocarbons. Examples of the aromatic hydrocarbon include benzene, toluene, xylene and the like.

また、上記液体は、水分量が少ないことが好ましい。硫化物固体電解質粒子の劣化を防止できるからである。上記液体に含まれる水分量は、例えば100ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがより好ましい。   Further, it is preferable that the liquid has a small water content. This is because deterioration of the sulfide solid electrolyte particles can be prevented. The amount of water contained in the liquid is preferably, for example, 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less.

次に、表面に液体成分を有する硫化物固体電解質粒子を調製する調製方法について説明する。
この調製方法の一例としては、硫化物固体電解質粒子に上記液体を接触させる方法を挙げることができ、具体的には、硫化物固体電解質粒子を上記液体に浸漬させる方法、硫化物固体電解質粒子に上記液体を塗布またはスプレーする方法等を挙げることができる。また、硫化物固体電解質粒子および上記液体を接触させた後に、不要な液体を除去するために、液体除去処理(例えば濾過、乾燥等)を行っても良い。
Next, a preparation method for preparing sulfide solid electrolyte particles having a liquid component on the surface will be described.
As an example of this preparation method, a method in which the liquid is brought into contact with the sulfide solid electrolyte particles can be mentioned. Specifically, a method in which the sulfide solid electrolyte particles are immersed in the liquid, Examples of the method include applying or spraying the above liquid. After the sulfide solid electrolyte particles are brought into contact with the liquid, a liquid removal treatment (for example, filtration or drying) may be performed to remove unnecessary liquid.

表面に液体成分を有する硫化物固体電解質粒子を調製する調製方法の他の例としては、硫化物固体電解質粒子の合成時に、上記液体を混合する方法を挙げることができる。
この方法の具体例としては、硫化物固体電解質粒子の原料組成物に対して、上記液体を添加し、メカニカルミリングを行う方法を挙げることができる。これにより、非晶質化した硫化物固体電解質粒子(例えば硫化物ガラス)が得られる。また、原料組成物に上記液体を添加することで、メカニカルミリング装置のポットの内側表面に固着物が発生することを防止でき、より均質な非晶質化が可能になるという利点もある。
メカニカルミリングは、原料組成物を、機械的エネルギーを付与しながら混合する方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、ボールミル、振動ミル、ターボミル、メカノフュージョン、ディスクミル等を挙げることができ、中でもボールミルが好ましく、特に遊星型ボールミルが好ましい。
Another example of a preparation method for preparing sulfide solid electrolyte particles having a liquid component on the surface includes a method of mixing the above liquid at the time of synthesizing sulfide solid electrolyte particles.
As a specific example of this method, there is a method in which the above liquid is added to the raw material composition of the sulfide solid electrolyte particles, and mechanical milling is performed. Thereby, amorphous sulfide solid electrolyte particles (for example, sulfide glass) are obtained. Further, by adding the above liquid to the raw material composition, it is possible to prevent the generation of the adhered matter on the inner surface of the pot of the mechanical milling device, and there is an advantage that more uniform amorphousization is possible.
Mechanical milling is not particularly limited as long as the raw material composition is a method of mixing while applying mechanical energy, and examples thereof include a ball mill, a vibration mill, a turbo mill, a mechanofusion, and a disk mill. Among them, a ball mill is preferable, and a planetary ball mill is particularly preferable.

また、メカニカルミリングの各種条件は、所望の硫化物固体電解質粒子を得ることができるように設定する。例えば、遊星型ボールミルを用いる場合、原料組成物および粉砕用ボールを加え、所定の回転数および時間で処理を行う。一般的に、回転数が大きいほど、硫化物固体電解質粒子の生成速度は速くなり、処理時間が長いほど、原料組成物から硫化物固体電解質粒子への転化率は高くなる。遊星型ボールミルを行う際の台盤回転数としては、例えば、200rpm〜500rpmの範囲内、中でも、250rpm〜400rpmの範囲内であることが好ましい。また、遊星型ボールミルを行う際の処理時間は、例えば、1時間〜100時間の範囲内、中でも、1時間〜50時間の範囲内であることが好ましい。また、メカニカルミリングの後に、不要な液体を除去するために、液体除去処理(例えば濾過、乾燥等)を行っても良い。   Various conditions for mechanical milling are set so that desired sulfide solid electrolyte particles can be obtained. For example, when a planetary ball mill is used, a raw material composition and grinding balls are added, and the treatment is performed at a predetermined rotation speed and time. In general, the higher the number of revolutions, the faster the generation rate of the sulfide solid electrolyte particles, and the longer the treatment time, the higher the conversion rate from the raw material composition to the sulfide solid electrolyte particles. The rotation speed of the base when performing the planetary ball mill is, for example, preferably in the range of 200 rpm to 500 rpm, and more preferably in the range of 250 rpm to 400 rpm. The processing time for performing the planetary ball mill is, for example, preferably in the range of 1 hour to 100 hours, and particularly preferably in the range of 1 hour to 50 hours. After the mechanical milling, a liquid removal process (eg, filtration, drying, etc.) may be performed to remove unnecessary liquid.

2−2.加熱工程
次に、本開示における加熱工程について説明する。本開示における加熱工程は、上記液体成分が炭化するように加熱し、炭素コート層を形成する工程である。
2-2. Heating process
Next, the heating step in the present disclosure will be described. The heating step in the present disclosure is a step of heating the liquid component so as to carbonize to form a carbon coat layer.

加熱温度は、液体成分が炭化する温度以上の温度であれば特に限定されるものではない。液体成分が炭化する温度は、液体成分の種類によっても異なるものであるが、事前に予備実験を行えば、容易にその温度を特定することができる。また、炭化が生じているか否かは、後述するように、XPSで確認することができる。加熱温度は、例えば400℃〜1000℃の範囲内であり、500℃〜900℃の範囲内であることが好ましい。例えば、液体成分がヘプタンである場合、600℃程度から炭化が始まることが確認されている。そのため、ヘプタンを用いる場合には、600℃以上に加熱することが好ましい。一方、加熱温度が高すぎると、不要な副反応が生じる可能性がある。例えば、Liを含有する固体電解質粒子の場合、900℃を超えると、Liと石英管との反応が始まるため、加熱温度は900℃以下であることが好ましい。   The heating temperature is not particularly limited as long as the temperature is equal to or higher than the temperature at which the liquid component is carbonized. The temperature at which the liquid component is carbonized varies depending on the type of the liquid component, but if a preliminary experiment is performed in advance, the temperature can be easily specified. Whether or not carbonization has occurred can be confirmed by XPS, as described later. The heating temperature is, for example, in the range of 400C to 1000C, and preferably in the range of 500C to 900C. For example, when the liquid component is heptane, it has been confirmed that carbonization starts at about 600 ° C. Therefore, when using heptane, it is preferable to heat to 600 ° C. or higher. On the other hand, if the heating temperature is too high, unnecessary side reactions may occur. For example, in the case of solid electrolyte particles containing Li, if the temperature exceeds 900 ° C., a reaction between Li and a quartz tube starts, so that the heating temperature is preferably 900 ° C. or less.

加熱時間は、所望の炭素コート層が得られる時間であれば特に限定されるものではないが、例えば30分〜50時間の範囲内であることが好ましく、50分〜24時間の範囲内であることがより好ましい。処理時間が短すぎると、十分な炭化が行われない可能性があり、処理時間が長すぎると、効果が変わらず生産性が低下する可能性があるからである。また、加熱雰囲気は、液体成分を炭化できる雰囲気であれば特に限定されるものではないが、真空または不活性ガス雰囲気であることが好ましい。液体成分の酸化を防止できるからである。また、加熱方法は、特に限定されるものではなく、例えば焼成炉を用いる方法を挙げることができる。   The heating time is not particularly limited as long as the desired carbon coat layer can be obtained, but is preferably, for example, in the range of 30 minutes to 50 hours, and is in the range of 50 minutes to 24 hours. Is more preferable. If the treatment time is too short, sufficient carbonization may not be performed. If the treatment time is too long, the effect may not be changed and the productivity may be reduced. The heating atmosphere is not particularly limited as long as the atmosphere can carbonize the liquid component, but is preferably a vacuum or an inert gas atmosphere. This is because oxidation of the liquid component can be prevented. The heating method is not particularly limited, and for example, a method using a firing furnace can be used.

(実施例1)
<硫化物固体電解質の作製>
LiS(フルウチ化学製)を0.550g、P(アルドリッチ製)を0.887g、LiI(日宝化学製)を0.285g、LiBr(高純度化学製)を0.277g、それぞれ秤量し、メノウ乳鉢で5分間混合した後、得られた混合物を、遊星型ボールミルの容器(45cc、ZrO 製)に投入し、さらに脱水ヘプタン(関東化学工業製)4gを投入し、さらにZrO ボール(φ=5mm)53gを投入し、容器を完全に密閉した(Ar雰囲気)。この容器を遊星型ボールミル機(フリッチュ製P7)に取り付け、台盤回転数500rpmで、40時間メカニカルミリングを行い、硫化物固体電解質粒子(LiI-LiBr-Li2S-P2S5系ガラスセラミック)の表面に炭素コート層を有する、硫化物固体電解質前駆体を得た。得られた硫化物固体電解質前駆体を3g秤量し、カーボンコートされた石英管に入れて真空封入した。この石英管を、1℃/minの昇温測定で昇温し、500℃で3時間焼成することで、石英管中に残存している有機溶媒を炭化させて、硫化物固体電解質粒子の表面に炭素コート層を有する、硫化物固体電解質(1)(平均粒子径(D50)0.5μm)を得た。
(Example 1)
<Preparation of sulfide solid electrolyte>
0.550 g of Li 2 S (manufactured by Furuuchi Chemical), 0.887 g of P 2 S 5 (manufactured by Aldrich), 0.285 g of LiI (manufactured by Nippo Chemical), 0.277 g of LiBr (manufactured by Kojundo Chemical), After each was weighed and mixed in an agate mortar for 5 minutes, the obtained mixture was put into a planetary ball mill container (45 cc, made of ZrO 2 ), and 4 g of dehydrated heptane (made by Kanto Chemical Industry) was further put. 53 g of ZrO 2 balls (φ = 5 mm) were charged, and the container was completely sealed (Ar atmosphere). Attach the container to a planetary ball mill (Fritsch manufactured P7), at 500rpm weighing table rotational speed, performs 40 hours mechanical milling, sulfide solid electrolyte particles (LiI-LiBr-Li 2 SP 2 S 5 -based glass ceramic) A sulfide solid electrolyte precursor having a carbon coat layer on the surface was obtained. 3 g of the obtained sulfide solid electrolyte precursor was weighed, placed in a carbon-coated quartz tube, and sealed in a vacuum. This quartz tube was heated at a temperature rise measurement of 1 ° C./min, and calcined at 500 ° C. for 3 hours to carbonize the organic solvent remaining in the quartz tube, thereby obtaining a surface of the sulfide solid electrolyte particles. A sulfide solid electrolyte (1) (average particle diameter (D50) 0.5 μm) having a carbon coating layer was obtained.

<負極活物質層用ペーストの作製>
下記負極活物質層用ペーストの原料を秤量した。
・負極活物質:平均粒子径(D50)2μmのSi粒子(高純度化学製) 1.0g(23.60重量% 但し、全体の重量には、酪酸ブチルの重量を含める。)
・導電材カーボン:VGCF(昭和電工製) 0.04g
・硫化物固体電解質:上記で得られた硫化物固体電解質(1) 0.776g
(18.32重量% 但し、全体の重量には、酪酸ブチルの重量を含める。)
・結着剤:PVdF(クレハ製) 0.02g、
酪酸ブチル(ナカライテスク製) 2.4g
上記の負極活物質層用ペーストの原料を容器に加えて、超音波ホモジナイザー(SMT社製UH−50)を用いて30秒間撹拌混合して、負極活物質層用ペーストを得た。
<Preparation of paste for negative electrode active material layer>
The following raw materials for the negative electrode active material layer paste were weighed.
Negative electrode active material: 1.0 g of Si particles (manufactured by Kojundo Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter (D50) of 2 μm (23.60% by weight, but the total weight includes the weight of butyl butyrate)
-Conductive carbon: VGCF (Showa Denko) 0.04 g
-Sulfide solid electrolyte: 0.776 g of the sulfide solid electrolyte (1) obtained above
(18.32% by weight, but the total weight includes the weight of butyl butyrate.)
Binder: PVdF (Kureha) 0.02 g,
2.4 g of butyl butyrate (manufactured by Nakarai Tesque)
The raw material of the paste for a negative electrode active material layer was added to a container, and stirred and mixed for 30 seconds using an ultrasonic homogenizer (UH-50 manufactured by SMT) to obtain a paste for a negative electrode active material layer.

<正極活物質層用ペーストの作製>
下記正極活物質層用ペーストの原料を秤量した。
・正極活物質:LiNbOの表面コート層を有するLiNi1/3Co1/3Mn1/3(日亜化学工業製) 1.5g
(54.99重量% 但し、全体の重量には、酪酸ブチルの重量を含める。)
・導電材カーボン:VGCF(昭和電工製) 0.023g
・固体電解質:上記で得られた硫化物固体電解質(1) 0.239g
・結着剤:PVdF(クレハ製)0.012g、酪酸ブチル(ナカライテスク)0.954g
上記の正極用原料を、容器に加えて、超音波ホモジナイザー(SMT社製UH−50)を用いて30秒間撹拌混合して、正極活物質層用ペーストを得た。
<Preparation of positive electrode active material layer paste>
The following raw materials for the positive electrode active material layer paste were weighed.
Positive electrode active material: LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 having a surface coat layer of LiNbO 3 (Nichia Chemical Industry) 1.5 g
(54.99% by weight However, the total weight includes the weight of butyl butyrate.)
-Conductive carbon: VGCF (Showa Denko) 0.023 g
-Solid electrolyte: 0.239 g of the sulfide solid electrolyte (1) obtained above
-Binder: PVdF (manufactured by Kureha) 0.012 g, butyl butyrate (Nacalai Tesque) 0.954 g
The above-mentioned raw material for a positive electrode was added to a container, and stirred and mixed for 30 seconds using an ultrasonic homogenizer (UH-50 manufactured by SMT) to obtain a paste for a positive electrode active material layer.

<固体電解質層用ペーストの作製>
<硫化物固体電解質の作製>工程において、脱水ヘプタンの混合を行わなかった点、及び、硫化物固体電解質前駆体の焼成を行わなかった点以外は、<硫化物固体電解質の作製>工程において説明したのと同様にして、炭素コート層無しの硫化物固体電解質粒子である、LiI-LiBr-Li2S-P2S5系ガラスセラミック(平均粒子径2.5μm)を得た。
ポリプロピレン製容器に、ブタジエンゴム系バインダーを5質量%含むヘプタン溶液0.048gと、ヘプタン0.76g前述した炭素コート層無しの硫化物固体電解質粒子である、LiI−LiBr−LiS−P系ガラスセラミック0.4gとを加え、超音波分散装置を用いて、30秒間攪拌した。
次に、ポリプロピレン製容器を振とう器を用いて3分間振とうさせて、固体電解質層用ペーストを得た。
<Preparation of solid electrolyte layer paste>
Explained in the <Preparation of sulfide solid electrolyte> step, except that the dehydrated heptane was not mixed in the <Preparation of sulfide solid electrolyte> step and that the sulfide solid electrolyte precursor was not fired. were the same manner as above, a sulfide solid electrolyte particles without carbon coating layer, to obtain a LiI-LiBr-Li 2 SP 2 S 5 -based glass ceramic (average particle diameter 2.5 [mu] m).
A polypropylene container, and heptane 0.048g containing 5 wt% of butadiene rubber binder, a sulfide solid electrolyte particles heptane 0.76g carbon coat layer without the aforementioned, LiI-LiBr-Li 2 S -P 2 plus the S 5 based glass ceramics 0.4 g, using an ultrasonic dispersing apparatus, and stirred for 30 seconds.
Next, the polypropylene container was shaken for 3 minutes using a shaker to obtain a solid electrolyte layer paste.

<正極の作製>
正極活物質層用ペーストを、アプリケーターを使用して、ブレード法にてアルミニウム箔に塗工した。塗工後、100℃に加熱したホットプレート上で30分間乾燥することにより、アルミニウム箔上に正極活物質層を有する正極を作製した。
<Preparation of positive electrode>
The paste for a positive electrode active material layer was applied to an aluminum foil by a blade method using an applicator. After coating, the coating was dried on a hot plate heated to 100 ° C. for 30 minutes to prepare a positive electrode having a positive electrode active material layer on an aluminum foil.

<負極の作製>
正極の作製と同様にして、負極活物質層用ペーストを、負極集電体としての電解銅箔に塗工し、正極の作製と同様にして、乾燥することにより、銅箔上に負極活物質層を有する負極を作製した。
なお、実施例1〜2及び比較例1〜3において、正極の充電比容量を160mAh/gとした時に対する負極容量の充電比容量が、2.5倍となるように負極目付を調整した。
<Preparation of negative electrode>
In the same manner as in the preparation of the positive electrode, the paste for the negative electrode active material layer is applied to an electrolytic copper foil as a negative electrode current collector, and dried in the same manner as in the preparation of the positive electrode to form a negative electrode active material on the copper foil. A negative electrode having a layer was produced.
In Examples 1-2 and Comparative Examples 1-3, the basis weight of the negative electrode was adjusted so that the charging specific capacity of the negative electrode capacity when the charging specific capacity of the positive electrode was 160 mAh / g was 2.5 times.

<正極側積層体の作製>
上記<正極の作製>で得られた正極を、予め、平面プレス機を用いて、プレス温度25℃、プレス圧1ton/cmでプレスした。
プレス後の正極の正極活物質層の表面に、ダイコーターにより固体電解質層用ペーストを塗工し、100℃に加熱したホットプレート上で、30分間乾燥させた。その後、プレス圧2ton/cm でロールプレスを行うことにより、正極の正極活物質層の表面に固体電解質層を備える正極側積層体を得た。
<Preparation of positive electrode side laminate>
The positive electrode obtained in the above <Preparation of positive electrode> was previously pressed at a press temperature of 25 ° C. and a press pressure of 1 ton / cm 2 using a flat press machine.
A paste for a solid electrolyte layer was applied to the surface of the positive electrode active material layer of the positive electrode after pressing by a die coater, and dried on a hot plate heated to 100 ° C. for 30 minutes. Thereafter, roll pressing was performed at a press pressure of 2 ton / cm 2 to obtain a positive electrode side laminate having a solid electrolyte layer on the surface of the positive electrode active material layer of the positive electrode.

<負極側積層体の作製>
上記<負極の作製>で得られた負極を、予め、平面プレス機を用いて、プレス温度 25℃、プレス圧1ton/cmでプレスした。
プレス後の負極の負極活物質層の表面に、ダイコーターにより固体電解質層用ペーストを塗工し、100℃に加熱したホットプレート上で、30分間乾燥させた。その後、プレス圧2ton/cm でロールプレスを行うことにより、負極の負極活物質層の表面に固体電解質層を備える負極側積層体を得た。
<Preparation of negative electrode side laminate>
The negative electrode obtained in the above <Preparation of negative electrode> was previously pressed at a press temperature of 25 ° C. and a press pressure of 1 ton / cm 2 using a plane press.
A paste for a solid electrolyte layer was applied to the surface of the negative electrode active material layer of the negative electrode after pressing by a die coater, and dried on a hot plate heated to 100 ° C. for 30 minutes. Thereafter, roll pressing was performed at a press pressure of 2 ton / cm 2 to obtain a negative electrode-side laminate including a solid electrolyte layer on the surface of the negative electrode active material layer of the negative electrode.

<全固体電池の作製>
<正極側積層体の作製>で得られた正極側積層体と<負極側積層体の作製>で得られた負極側積層体とをそれぞれ打ち抜き加工し、固体電解質層同士を貼り合わせるようにして重ね合わせた。
ただし、両者を重ね合わせる前に、正極側積層体の固体電解質層又は負極側積層体の固体電解質層の上に、固体電解質層用ペーストを塗工し、未プレスの状態で、正極側積層体の固体電解質層と負極側積層体の固体電解質層とを向かい合わせるようにして、重ね合わせた。
その後、得られた積層体を、平面プレス機を用いてプレス温度130℃、プレス圧2ton/cmでプレスし、正極と固体電解質層と負極とをこの順に有する、発電要素としての機能を有する積層体を得た。得られた積層体(発電要素)をラミネート封入し、5MPaの拘束圧にて拘束することで、評価用の全固体電池を得た。得られた全固体電池について、以下の評価を行った。
<Preparation of all solid state battery>
The positive electrode-side laminate obtained in <Preparation of the positive electrode-side laminate> and the negative electrode-side laminate obtained in <Preparation of the negative electrode-side laminate> are respectively punched, and the solid electrolyte layers are bonded to each other. Superimposed.
However, before superposing both, the solid electrolyte layer paste is coated on the solid electrolyte layer of the positive electrode side laminate or the solid electrolyte layer of the negative electrode side laminate, and the positive electrode side laminate is not pressed. And the solid electrolyte layer of the negative electrode side laminate were superposed so as to face each other.
Thereafter, the obtained laminate is pressed at a press temperature of 130 ° C. and a press pressure of 2 ton / cm 2 using a plane press, and has a function as a power generation element having a positive electrode, a solid electrolyte layer, and a negative electrode in this order. A laminate was obtained. The obtained laminate (power generation element) was laminated and sealed, and restrained with a restraining pressure of 5 MPa to obtain an all-solid-state battery for evaluation. The following evaluation was performed about the obtained all solid state battery.

(実施例2)
<硫化物固体電解質の作製>において、硫化物固体電解質前駆体の加熱温度を、600℃(実施例2)としたこと以外は、実施例1と同様に全固体電池を製造した。
(Example 2)
In <Preparation of sulfide solid electrolyte>, an all solid state battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature of the sulfide solid electrolyte precursor was set to 600 ° C. (Example 2).

(比較例1)
<硫化物固体電解質の作製>において、脱水ヘプタンの混合を行わなかった点、及び、硫化物固体電解質前駆体の焼成を行わなかった点以外は、実施例1と同様に全固体電池を製造した。
(Comparative Example 1)
In <Preparation of Sulfide Solid Electrolyte>, an all solid state battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that mixing of dehydrated heptane was not performed and that the sulfide solid electrolyte precursor was not fired. .

(比較例2〜3)
<硫化物固体電解質の作製>において、硫化物固体電解質前駆体の加熱温度を、400℃(比較例2)、700℃(比較例3)としたこと以外は、実施例1と同様に全固体電池を製造した。
(Comparative Examples 2-3)
In <Preparation of sulfide solid electrolyte>, except that the heating temperature of the sulfide solid electrolyte precursor was set to 400 ° C. (Comparative Example 2) and 700 ° C. (Comparative Example 3), all solids were formed in the same manner as in Example 1. A battery was manufactured.

実施例1〜2及び比較例1〜3で得られた全固体電池について、以下の評価項目について性能価を行った。   For the all solid state batteries obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, performance values were evaluated for the following evaluation items.

<炭素コート層厚さの測定(XPS)>
実施例1〜2、比較例1〜3において、各負極電解質層用ペーストに配合する前の硫化物固体電解質について、XPSによる炭素コート層の表面分析(各元素の存在比率を測定し、表面炭素比率を算出する。)を行うことにより、炭素コート層の厚さ(深さ)の測定を行った。
XPSによる表面分析による炭素コート層の厚さ(深さ)の測定は、スパッタにより切削しながら逐次、XPSによる表面分析を行うことにより、実施した。具体的には、炭素コート層の表面から、硫化物固体電解質の内部の方向に向けて、スパッタにより、切削速度約4nm/minで表面切削を行いながら、逐次XPSによる表面分析を行い、切削開始から、スペクトル変化が認められた時点までの切削時間に、切削速度を乗じた値を、炭素コート層厚さとした。
XPSの測定条件及びスパッタ条件を以下に示す。
<XPSの測定条件>
測定装置:ULVAC−PHI
測定光源:Al(モノクロメータ)
測定出力:150W (15kV 10mA)
分析エリア:200μmφ 測定モード:Electrostaticモード
パスエネルギー:(wide scan) 187eV (narrow scan)46eV
エネルギーStep:(wide scan) 0.8eV (narrow scan)0.1eV
相対感度係数:Kranos社製の相対感度係数を使用
<スパッタ条件>
加速電圧・電流:3.0kV 20mA
AMPL:(3mm×3mm)
ガス圧:(STC)3.0×10−7Pa
スパッタレート:3.9nm/min(SiO換算)
<Measurement of carbon coat layer thickness (XPS)>
In Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, the surface analysis of the carbon coat layer by XPS (the existence ratio of each element was measured and the surface carbon By calculating the ratio, the thickness (depth) of the carbon coat layer was measured.
Measurement of the thickness (depth) of the carbon coat layer by surface analysis by XPS was performed by sequentially performing surface analysis by XPS while cutting by sputtering. Specifically, the surface is sequentially analyzed by XPS from the surface of the carbon coat layer toward the inside of the sulfide solid electrolyte at a cutting speed of about 4 nm / min by sputtering, and cutting is started. , The value obtained by multiplying the cutting time until the time when the spectrum change was recognized by the cutting speed was defined as the carbon coat layer thickness.
The XPS measurement conditions and sputtering conditions are shown below.
<XPS measurement conditions>
Measuring device: ULVAC-PHI
Measurement light source: Al (monochromator)
Measurement output: 150W (15kV 10mA)
Analysis area: 200 μmφ Measurement mode: Electrostatic mode Pass energy: (wide scan) 187 eV (narrow scan) 46 eV
Energy Step: (wide scan) 0.8 eV (narrow scan) 0.1 eV
Relative sensitivity coefficient: Use a relative sensitivity coefficient manufactured by Kranos <sputtering condition>
Acceleration voltage / current: 3.0 kV 20 mA
AMPL: (3 mm x 3 mm)
Gas pressure: (STC) 3.0 × 10 −7 Pa
Sputter rate: 3.9 nm / min (SiO 2 equivalent)

<初回充放電効率算出>
作製した実施例1〜2及び比較例1〜3の全固体電池に対して、初期充電として、0.1C相当電流で、4.55Vまで定電流−定電圧充電(終了電流:0.01C相当電流)した。また、初期放電として、0.1C相当電流で定電流放電で3.0Vまで放電した。得られた初期放電容量(mAh)を初期充電容量(mAh)で除して、初期充放電効率を算出した。
<Initial charge / discharge efficiency calculation>
For the all solid state batteries prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, a constant current-constant voltage charge (final current: equivalent to 0.01 C) up to 4.55 V with a current equivalent to 0.1 C as an initial charge. Current). In addition, as an initial discharge, a constant current discharge was performed to 3.0 V at a current equivalent to 0.1 C. The obtained initial discharge capacity (mAh) was divided by the initial charge capacity (mAh) to calculate the initial charge / discharge efficiency.

<直流抵抗及びリチウムイオン伝導度測定>
硫化物固体電解質100mgを秤量し、マコール(登録商標)製のシリンダに詰めた状態で、プレス圧1tで仮プレスして、仮プレス体を得た後、仮プレス体の両側に、炭素コート層を有しない硫化物固体電解質を、片側100mgずつ加えて、プレス圧1tで仮プレスを行った。仮プレス後の3層の積層体を、プレス圧4.3tで本プレスすることで一体成型し、さらに両面にリチウム箔を貼り付けて、リチウムイオン伝導度測定用セルを作製した。
得られたリチウムイオン伝導度測定用セルについて、10mVバイアスのインピーダンスにて抵抗測定を行った。その後、10mVの電圧を10秒間印加した際に流れる直流電流から、トータルのリチウムイオン抵抗(直流抵抗)を算出した。
次いで、直流抵抗の測定後に、再度インピーダンスの測定を行い、その直流成分から、バルクのリチウムイオン抵抗を算出し、リチウムイオン伝導度を算出した。
<DC resistance and lithium ion conductivity measurement>
100 mg of the sulfide solid electrolyte was weighed and temporarily pressed with a press pressure of 1 t while being packed in a cylinder made of Macor (registered trademark) to obtain a temporary pressed body. The sulfide solid electrolyte having no sulfide was added in an amount of 100 mg per side, and a temporary press was performed at a press pressure of 1 t. The three-layer laminated body after the temporary pressing was subjected to a main press at a pressing pressure of 4.3 t to be integrally molded, and a lithium foil was stuck on both sides to prepare a cell for measuring lithium ion conductivity.
The resistance of the obtained cell for measuring lithium ion conductivity was measured at an impedance of 10 mV bias. Thereafter, the total lithium ion resistance (DC resistance) was calculated from the DC current flowing when a voltage of 10 mV was applied for 10 seconds.
Next, after measuring the DC resistance, the impedance was measured again, and the lithium ion resistance of the bulk was calculated from the DC component to calculate the lithium ion conductivity.

<負極活物質層の空隙率測定>
負極集電体および負極活物質層とを積層した負極電極を、直径11.28mm(1cm)の大きさに打ち抜き、電極重量を測定した。次いで、この負極電極の上下をSUS板で挟み、2N・mトルクの拘束圧で拘束した状態で、電極厚さを測定した。 次いで、得られた電極厚さから負極集電体厚さを減じて負極活物質層の厚さを算出し、電極重量から負極集電体重量を減じて負極活物質層の重量を算出し、得られた値から、負極活物質層の単位体積当たりの重量密度(以下、体積重量密度という)を算出した。
次いで、負極活物質層に含まれる各材料の真密度を算出し、各材料の真密度と各材料の体積分率から、負極活物質層の真密度を算出した。
なお、真密度の測定は、開細孔等が無くなるように試料をよく粉砕し、ゲーリュサック型比重瓶(ピクノメータ)法を用いて測定した。体積が既知な容器に試料の空隙を完全に液体で脱気置換しその重量と体積の関係を計算し、真密度を求めた。
具体的には、JIS K 0061 「化学製品の密度及び比重測定方法」の比重瓶法に準ずる方法で真密度を測定した。
次いで、負極活物質層の体積重量密度を真密度で除し、得られた値を100から減じることで、空隙率を算出した。
空隙率(%)=100−充填率(%)=100−(負極活物質層の体積重量密度/真密度) 式(3)
<Measurement of porosity of negative electrode active material layer>
The negative electrode, on which the negative electrode current collector and the negative electrode active material layer were laminated, was punched out to a size of 11.28 mm (1 cm 2 ) in diameter, and the electrode weight was measured. Next, the upper and lower sides of the negative electrode were sandwiched between SUS plates, and the electrode thickness was measured in a state where the negative electrode was restrained with a restraining pressure of 2 N · m torque. Next, the thickness of the negative electrode active material layer is calculated by subtracting the negative electrode current collector thickness from the obtained electrode thickness, and the weight of the negative electrode active material layer is calculated by subtracting the negative electrode current collector weight from the electrode weight. From the obtained values, the weight density per unit volume of the negative electrode active material layer (hereinafter, referred to as volume weight density) was calculated.
Next, the true density of each material contained in the negative electrode active material layer was calculated, and the true density of the negative electrode active material layer was calculated from the true density of each material and the volume fraction of each material.
The true density was measured by pulverizing the sample so as to eliminate open pores and the like and using a Geyrussack-type pycnometer (pycnometer) method. The void of the sample was completely degassed and replaced with a liquid in a container having a known volume, the relationship between the weight and the volume was calculated, and the true density was determined.
Specifically, the true density was measured by a method according to the pycnometer method of JIS K0061 “Method for measuring density and specific gravity of chemical products”.
Next, the porosity was calculated by dividing the volume weight density of the negative electrode active material layer by the true density and subtracting the obtained value from 100.
Porosity (%) = 100−Filling rate (%) = 100− (Volume weight density / True density of negative electrode active material layer) Equation (3)

表1に、硫化物固体電解質粒子(SE)表面の炭素コート層の厚さ、初回充放電効率、10秒後の直流抵抗、負極活物質層の空隙率を、表1に示す。
また、炭素コート層形成時の熱処理温度と炭素コート層厚さとの関係を図3に示し、炭素コート層形成時の熱処理温度とリチウムイオン伝導度との関係を、図4に示す。
なお、図3のグラフにおいて、比較例1においては、実際には炭素コート層の焼成を行っていないが、図3においては、便宜的に、比較例1を、「炭素コート層形成時の焼成温度」を0℃として、図3に示している。
Table 1 shows the thickness of the carbon coat layer on the surface of the sulfide solid electrolyte particles (SE), the initial charge / discharge efficiency, the DC resistance after 10 seconds, and the porosity of the negative electrode active material layer.
FIG. 3 shows the relationship between the heat treatment temperature and the thickness of the carbon coat layer when forming the carbon coat layer, and FIG. 4 shows the relationship between the heat treatment temperature and the lithium ion conductivity when forming the carbon coat layer.
In the graph of FIG. 3, in Comparative Example 1, the carbon coat layer was not actually fired, but in FIG. The temperature is shown as 0 ° C. in FIG.

Figure 2020053300
Figure 2020053300

表1に示すように、炭素コート層を有しない硫化物固体電解質粒子を負極活物質層中に含有させた比較例1の全固体電池は、初回充放電効率が75%と低かった。これに対し、厚さ41nm〜65nmの炭素コート層を有する硫化物固体電解質を負極活物質層に含有させた、実施例1〜2の全固体電池は、初回充放電効率が86〜87%であり、所望の初期充放電効率が得られることがわかる。
また、厚さ2nmの炭素コート層を有する硫化物固体電解質を負極活物質層に含有させた、比較例2の全固体電池は、初回充放電効率が77%であり、比較例1よりも、高い初回充放電効率を得られたものの、実施例1〜2の初回充放電効率よりは低かった。これは、炭素コート層の厚さが2nmと薄かったため、負極側積層体の作製時に負極をプレスしたときに、負極活物質層に含まれる硫化物固体電解質の一部において、炭素コート層の剥離が発生したためであると推定される。
また、厚さ119nmの炭素コート層を有する硫化物固体電解質を用いた比較例3の全固体電池は、初回充放電効率は87%と高かったものの、直流抵抗値が1.40kΩと高かった。
これに対し、厚さ45nm〜65nmの炭素コート層を有する硫化物固体電解質を用いた実施例1〜2の全固体電池は、直流抵抗値が1.22kΩ〜1.29kΩであり、低い値に抑えられていた。
また、図4に示すように、比較例3で用いた、厚さ119nmの炭素コート層を有する硫化物固体電解質は、リチウムイオン伝導度が4mS/cmまで低下していた。これに対し、実施例1〜2で用いた、厚さ45nm〜65nmの炭素コート層を有する硫化物固体電解質は、リチウムイオン伝導度が6〜7mS/cmと高くなっており、負極活物質中において、高いイオン伝導度を示すことが分かる。
As shown in Table 1, the all-solid-state battery of Comparative Example 1 in which the sulfide solid electrolyte particles having no carbon coat layer were contained in the negative electrode active material layer had a low initial charge / discharge efficiency of 75%. In contrast, the all-solid-state batteries of Examples 1 and 2 in which the sulfide solid electrolyte having the carbon coat layer having a thickness of 41 nm to 65 nm was contained in the negative electrode active material layer had an initial charge / discharge efficiency of 86 to 87%. It can be seen that a desired initial charge / discharge efficiency can be obtained.
Further, the all-solid-state battery of Comparative Example 2 in which the sulfide solid electrolyte having the carbon coat layer having a thickness of 2 nm was included in the negative electrode active material layer had an initial charge / discharge efficiency of 77%, which was higher than that of Comparative Example 1. Although high initial charge / discharge efficiency was obtained, it was lower than the initial charge / discharge efficiency of Examples 1 and 2. This is because the thickness of the carbon coat layer was as thin as 2 nm, so that when the negative electrode was pressed during the production of the negative electrode side laminate, the carbon coat layer was peeled off in part of the sulfide solid electrolyte contained in the negative electrode active material layer. Is estimated to have occurred.
The all-solid-state battery of Comparative Example 3 using the sulfide solid electrolyte having a carbon coat layer with a thickness of 119 nm had a high initial charge / discharge efficiency of 87%, but a high DC resistance of 1.40 kΩ.
On the other hand, the all-solid-state batteries of Examples 1 and 2 using the sulfide solid electrolyte having a carbon coat layer having a thickness of 45 nm to 65 nm have a DC resistance of 1.22 kΩ to 1.29 kΩ, which is a low value. Was suppressed.
Further, as shown in FIG. 4, the sulfide solid electrolyte having a carbon coat layer having a thickness of 119 nm used in Comparative Example 3 had a lithium ion conductivity of 4 mS / cm. On the other hand, the sulfide solid electrolyte having a carbon coat layer having a thickness of 45 nm to 65 nm used in Examples 1 and 2 has a lithium ion conductivity as high as 6 to 7 mS / cm, and the negative electrode active material It can be seen that the sample shows high ionic conductivity.

11 固体電解質層
12 正極活物質層
13 負極活物質層
14 正極集電体
15 負極集電体
16 正極
17 負極
20 硫化物固体電解質
21 硫化物固体電解質粒子
22 炭素コート層
100 全固体電池
REFERENCE SIGNS LIST 11 solid electrolyte layer 12 positive electrode active material layer 13 negative electrode active material layer 14 positive electrode current collector 15 negative electrode current collector 16 positive electrode 17 negative electrode 20 sulfide solid electrolyte 21 sulfide solid electrolyte particles 22 carbon coat layer 100 all solid state battery

Claims (1)

硫化物固体電解質及び負極活物質を含む負極活物質層と、負極集電体と、を有する負極と、正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、前記正極及び前記負極の間に配置される固体電解質層と、を有する全固体電池であって、
前記負極集電体が、銅を含む導電材料からなり、
前記負極活物質層の硫化物固体電解質は、硫化物固体電解質粒子と、前記硫化物固体電解質粒子の表面に形成された厚さ41nm以上65nm以下の炭素コート層と、を有することを特徴とする、全固体電池。
A negative electrode including a sulfide solid electrolyte and a negative electrode active material including a negative electrode active material; a negative electrode including a negative electrode current collector; a positive electrode including a positive electrode active material layer including a positive electrode active material; and a positive electrode disposed between the positive electrode and the negative electrode A solid electrolyte layer,
The negative electrode current collector is made of a conductive material containing copper,
The sulfide solid electrolyte of the negative electrode active material layer has sulfide solid electrolyte particles and a carbon coat layer having a thickness of 41 nm or more and 65 nm or less formed on the surface of the sulfide solid electrolyte particles. , All solid state battery.
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