JP4480404B2 - Non-aqueous electrolyte battery - Google Patents

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Description

本発明は、リチウム二次電池などの非水電解質電池に関するものである。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte battery such as a lithium secondary battery.

リチウム二次電池においては、一般に集電体層の上に、活物質層が設けられており、該活物質層の上に電解質が設けられている。一般に電解質は、溶質及び溶媒を含んだ電解液から形成されているが、全固体電池においては、固体電解質から形成されている。   In a lithium secondary battery, an active material layer is generally provided on a current collector layer, and an electrolyte is provided on the active material layer. In general, an electrolyte is formed from an electrolytic solution containing a solute and a solvent. However, in an all-solid battery, the electrolyte is formed from a solid electrolyte.

上記のようなリチウム二次電池においては、集電体層と活物質層の界面、または活物質層と固体電解質層の界面に、固体−固体の界面が存在する。このような固体−固体の界面において、密着性が悪いと、充放電サイクル特性が悪くなることが予想される。   In the lithium secondary battery as described above, a solid-solid interface exists at the interface between the current collector layer and the active material layer or at the interface between the active material layer and the solid electrolyte layer. At such a solid-solid interface, poor adhesion is expected to deteriorate charge / discharge cycle characteristics.

特許文献1においては、集電体層との界面近傍の活物質層内に、集電体層の成分を拡散させた混合層を形成することにより、集電体層と活物質層の密着性を向上させ、充放電サイクル特性に優れたリチウム二次電池が得られることが報告されている。
特開2001−266851号公報
In Patent Document 1, the adhesion between the current collector layer and the active material layer is formed by forming a mixed layer in which the components of the current collector layer are diffused in the active material layer near the interface with the current collector layer. It has been reported that a lithium secondary battery with improved charging and discharging cycle characteristics can be obtained.
JP 2001-266851 A

本発明の目的は、サイクル特性に優れた非水電解質電池を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a nonaqueous electrolyte battery having excellent cycle characteristics.

本発明は、集電体層と、該集電体層の上に設けられる活物質層と、該活物質層の上に設けられる電解質層とを備える非水電解質電池であり、前記集電体層が非晶質鉄箔であり、前記活物質層が非晶質シリコン薄膜であることを特徴としている。
The present invention is a nonaqueous electrolyte battery comprising a current collector layer, an active material layer provided on the current collector layer, and an electrolyte layer provided on the active material layer, and the current collector The layer is an amorphous iron foil, and the active material layer is an amorphous silicon thin film .

第1の局面に従う好ましい実施形態においては、集電体層及び活物質層が、それぞれ負極用集電体層及び負極用活物質層である。負極用活物質層は、好ましくは、リチウムと合金化する物質から形成される。このような物質として、シリコンまたはシリコン合金が挙げられる。シリコン合金としては、Si−Co合金、Si−Zr合金、Si−Fe合金、Si−Zn合金などが挙げられる。   In a preferred embodiment according to the first aspect, the current collector layer and the active material layer are a negative electrode current collector layer and a negative electrode active material layer, respectively. The negative electrode active material layer is preferably formed of a material that forms an alloy with lithium. Examples of such a substance include silicon or a silicon alloy. Examples of the silicon alloy include Si—Co alloy, Si—Zr alloy, Si—Fe alloy, and Si—Zn alloy.

本発明においては、活物質層が、集電体層上に薄膜形成方法により薄膜として形成されていることが好ましい。このような薄膜形成方法として、気相から原料を供給して薄膜を形成する方法が挙げられる。このような方法の具体例としては、スパッタリング法、CVD法、蒸着法、及び溶射法などが挙げられる。   In the present invention, the active material layer is preferably formed as a thin film on the current collector layer by a thin film forming method. Examples of such a thin film forming method include a method of forming a thin film by supplying a raw material from a gas phase. Specific examples of such a method include sputtering, CVD, vapor deposition, and thermal spraying.

スパッタリング法により、活物質層を形成する場合、スパッタリングガスとしては、シリコンなどのターゲット材料と反応しないガスが好ましく、このような観点からHe、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等の不活性ガスが好ましく用いられる。これらの中でも、プラズマが発生し易く、スパッタリングの効率が高いArガスが特に好ましく用いられる。また、スパッタリングに用いられるターゲットとしては、単結晶または多結晶のターゲットが好ましく、純度は99%以上であることが好ましい。これは、形成する活物質薄膜への不純物の混入を減少させるためである。また、薄膜形成を開始する前のチャンバー内の圧力としては、0.1Pa以下であることが好ましい。これも、活物質薄膜への不純物の混入を少なくすることができるからである。   When the active material layer is formed by sputtering, the sputtering gas is preferably a gas that does not react with the target material such as silicon. From such a viewpoint, an inert gas such as He, Ne, Ar, Kr, Xe, and Rn is used. Is preferably used. Among these, Ar gas which is easy to generate plasma and has high sputtering efficiency is particularly preferably used. Moreover, as a target used for sputtering, a single crystal or a polycrystal target is preferable, and it is preferable that purity is 99% or more. This is to reduce the contamination of impurities into the active material thin film to be formed. In addition, the pressure in the chamber before starting the thin film formation is preferably 0.1 Pa or less. This is also because the contamination of impurities into the active material thin film can be reduced.

本発明に従う第2の局面においては、電解質層が固体電解質層であることを特徴としている。電解質層が固体電解質層である場合には、活物質層及び電解質層がともに非晶質であることが好ましい。すなわち、活物質層と電解質層の界面が非晶質層同士によって形成されていることが好ましい。   In the second aspect according to the present invention, the electrolyte layer is a solid electrolyte layer. When the electrolyte layer is a solid electrolyte layer, it is preferable that both the active material layer and the electrolyte layer are amorphous. That is, the interface between the active material layer and the electrolyte layer is preferably formed by amorphous layers.

本発明の第2の局面においては、集電体層、活物質層、及び電解質層のいずれも固体から形成することができる。従って、本発明の第2の局面おいては、全固体電池とすることができる。   In the second aspect of the present invention, any of the current collector layer, the active material layer, and the electrolyte layer can be formed from a solid. Therefore, in the 2nd aspect of this invention, it can be set as an all-solid-state battery.

本発明の第2の局面においては、上述のように、活物質層及び電解質層がともに非晶質であることが好ましい。固体電解質の材料としては、酸化物ベースのリチウムイオン伝導体及び硫化物ベースのリチウムイオン伝導体などが挙げられる。酸化物ベースの非晶質イオン伝導体としては、LiX−Li2O−Mxy(X=I、Br、またはClであり、Mxyは種々の酸化物(B23、P25、GeO2など)である)系やLiO2−SiO2−B23系、Li2O−SiO2−ZrO2系、Li−P−O−N系(Lipon = Lithium phosphorus oxynitriye)の非晶質薄膜が挙げられる。また、硫化物ベースの非晶質イオン伝導体としては、Li2S−SiS2−Li4SiO4系やLi2S−P25系の非晶質薄膜が挙げられる。 In the second aspect of the present invention, as described above, it is preferable that both the active material layer and the electrolyte layer are amorphous. Examples of solid electrolyte materials include oxide-based lithium ion conductors and sulfide-based lithium ion conductors. Examples of oxide-based amorphous ion conductors include LiX—Li 2 O—M x O y (X = I, Br, or Cl, where M x O y represents various oxides (B 2 O 3 , P 2 O 5, GeO 2, or the like)) system or LiO 2 -SiO 2 -B 2 O 3 system, Li 2 O-SiO 2 -ZrO 2 system, Li-P-O-N system (Lipon = Lithium phosphorus oxynitriye) amorphous thin film. Examples of sulfide-based amorphous ion conductors include Li 2 S—SiS 2 —Li 4 SiO 4 and Li 2 S—P 2 S 5 based amorphous thin films.

固体電解質としての上記非晶質薄膜は、窒素ガスまたは酸素ガスを含むアルゴン(Ar)雰囲気中における、高周波スパッタリングなどで作製することができる。   The amorphous thin film as the solid electrolyte can be produced by high-frequency sputtering or the like in an argon (Ar) atmosphere containing nitrogen gas or oxygen gas.

本発明において、電解質層が液状電解質である場合には、一般に非水電解質二次電池に用いることができる電解液を用いることができる。電解液の溶媒としては、通常非水電解質二次電池に用いられる環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、ニトリル類、アミド類などが挙げられる。   In the present invention, when the electrolyte layer is a liquid electrolyte, an electrolytic solution that can be generally used for a non-aqueous electrolyte secondary battery can be used. Examples of the solvent of the electrolytic solution include cyclic carbonates, chain carbonates, esters, cyclic ethers, chain ethers, nitriles, amides and the like that are usually used in nonaqueous electrolyte secondary batteries.

環状炭酸エステルとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネートなどが挙げられる。また、これらの環状炭酸エステルの水素の一部または全部をフッ素で置換したものも用いることができる。このようなものとしては、トリフルオロプロピレンカーボネート、フルオロエチルカーボネートなどが挙げられる。   Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and the like. Moreover, what substituted some or all of hydrogen of these cyclic carbonates with the fluorine can also be used. Examples of such a material include trifluoropropylene carbonate and fluoroethyl carbonate.

鎖状炭酸エステルとしては、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネートなどが挙げられる。また、これらの鎖状炭酸エステルの水素の一部または全部をフッ素で置換したものを用いてもよい。   Examples of the chain carbonate include dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, ethyl propyl carbonate, and methyl isopropyl carbonate. Moreover, you may use what substituted a part or all of hydrogen of these chain carbonate ester with the fluorine.

エステル類としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。   Examples of the esters include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, and γ-butyrolactone.

環状エーテル類としては、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、1,4−ジオキサン、1,3,5−トリオキサン、フラン、2−メチルフラン、1,8−シネオール、クラウンエーテルなどが挙げられる。   As cyclic ethers, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 1,4-dioxane, 1,3,5 -Trioxane, furan, 2-methylfuran, 1,8-cineol, crown ether and the like.

鎖状エーテル類としては、1,2−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、メチルフェニルエーテル、エチルフェニルエーテル、ブチルフェニルエーテル、ペンチルフェニルエーテル、メトキシトルエン、ベンジルエチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、o−ジメトキシベンゼン、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、1,1−ジメトキシメタン、1,1−ジエトキシエタン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルなどが挙げられる。   Examples of chain ethers include 1,2-dimethoxyethane, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, dihexyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, methyl phenyl ether, ethyl phenyl ether, butyl phenyl ether, pentyl phenyl. Ether, methoxytoluene, benzyl ethyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, o-dimethoxybenzene, 1,2-diethoxyethane, 1,2-dibutoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, 1,1 -Dimethoxymethane, 1,1-diethoxyethane, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethy Such as glycol dimethyl and the like.

ニトリル類としては、アセトニトリル等、アミド類としては、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。   Examples of nitriles include acetonitrile, and examples of amides include dimethylformamide.

また、溶質としては、LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(Cl2l+1SO2)(Cm2m+1SO2)(l、及びmは1以上の整数)、LiC(Cp2p+1SO2)(Cq2q+1SO2)(Cr2r+1SO2)(p、q、及びrは1以上の整数)などが挙げられる。これらの溶質は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、溶質は、上記溶媒に0.1〜1.5モル/リットル、好ましくは、0.5〜1.5モル/リットルの濃度で一般的に溶解される。 As solutes, LiPF 6 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (C l F 2l + 1 SO 2 ) (C m F 2m + 1 SO 2 ) (l and m are 1 or more) integer), LiC (C p F 2p + 1 SO 2) (C q F 2q + 1 SO 2) (C r F 2r + 1 SO 2) (p, q, and r is an integer of 1 or more), and the like It is done. These solutes may be used alone or in combination of two or more. The solute is generally dissolved in the solvent at a concentration of 0.1 to 1.5 mol / liter, preferably 0.5 to 1.5 mol / liter.

本発明によれば、集電体層、活物質層の界面が非晶質層同士によって形成されている。非晶質構造を有する物質は、構成原子(分子)が規則的な空間配置を有しないため、界面において生じる応力が緩和され易く、界面における密着性を良好な状態で維持することができる。このため、充放電サイクル特性に優れたものにすることができる。
According to the present invention, the interface between the current collector layer and the active material layer is formed by the amorphous layers. In a substance having an amorphous structure, since constituent atoms (molecules) do not have a regular spatial arrangement, stress generated at the interface is easily relaxed, and adhesion at the interface can be maintained in a good state. For this reason, it can be made excellent in charge / discharge cycle characteristics.

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能なものである。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and can be implemented with appropriate modifications within a range not changing the gist thereof. Is.

(実施例1)
〔電極(作用極)の作製〕
基板として、圧延により作製した非晶質鉄箔(組成:Fe8113.52、厚み:27μm)を用い、この基板の上に図3に示す薄膜形成装置を用いてSi(シリコン)薄膜を形成した。
Example 1
[Production of electrode (working electrode)]
An amorphous iron foil (composition: Fe 81 B 13.5 C 2 , thickness: 27 μm) produced by rolling is used as a substrate, and a Si (silicon) thin film is formed on this substrate using the thin film forming apparatus shown in FIG. Formed.

図3に示すように、真空容器8内には、矢印の方向に連続して回転する水冷ドラム1が設けられており、基板は、この水冷ドラム1の外周面2の上に取り付けられる。また、水冷ドラム1と対向するように、ターゲット3と電源4からなるスパッタ源が設けられている。真空容器8には、Arガスを導入するためのArガス導入パイプ6と、N2ガスを導入するためのN2ガス導入パイプ7が接続されている。また、真空容器8には、容器内のガスを排気するための排気パイプ5が接続されている。 As shown in FIG. 3, the water cooling drum 1 that rotates continuously in the direction of the arrow is provided in the vacuum vessel 8, and the substrate is attached on the outer peripheral surface 2 of the water cooling drum 1. Further, a sputtering source including a target 3 and a power source 4 is provided so as to face the water cooling drum 1. The vacuum vessel 8, and Ar gas introduction pipe 6 for introducing the Ar gas, N 2 gas introduction pipe 7 for introducing the N 2 gas is connected. The vacuum vessel 8 is connected to an exhaust pipe 5 for exhausting the gas in the vessel.

水冷ドラム1を矢印の方向に連続回転させながら、ターゲット3及びRF電源4からなるスパッタ源を用いてスパッタリングすることにより、基板の上に、Si(シリコン)薄膜を堆積させた。スパッタリングの雰囲気ガスとしては、Arガスを用い、ターゲット3としては99.9%のSi(シリコン)結晶体を用いた。排気パイプ5のバルブの開度を調節しながら、表1に示す薄膜形成条件で、シリコン薄膜を堆積させた。シリコン薄膜の厚みは、0.5μmとした。このときのターゲットと基板の距離は6cmとした。   A Si (silicon) thin film was deposited on the substrate by sputtering using a sputtering source including the target 3 and the RF power source 4 while continuously rotating the water-cooled drum 1 in the direction of the arrow. Ar gas was used as the sputtering atmosphere gas, and 99.9% Si (silicon) crystal was used as the target 3. A silicon thin film was deposited under the thin film formation conditions shown in Table 1 while adjusting the opening of the valve of the exhaust pipe 5. The thickness of the silicon thin film was 0.5 μm. The distance between the target and the substrate at this time was 6 cm.

堆積させたシリコン薄膜は非晶質シリコン薄膜であった。基板の上にマスクを設け、基板上の2cm×2cmの範囲内に限定的にシリコン薄膜を形成した。薄膜を形成していない部分がタブとなるようにシリコン薄膜とともに基板を切り出した後、110℃で2時間真空中で乾燥し、作用極とした。   The deposited silicon thin film was an amorphous silicon thin film. A mask was provided on the substrate, and a silicon thin film was formed in a limited range of 2 cm × 2 cm on the substrate. The substrate was cut out together with the silicon thin film so that the portion where the thin film was not formed becomes a tab, and then dried in vacuum at 110 ° C. for 2 hours to obtain a working electrode.

Figure 0004480404
Figure 0004480404

〔電解液の調製〕
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの等体積混合溶媒に、LiPF6を1モル/リットル溶解して電解液を調製した。
(Preparation of electrolyte)
An electrolyte solution was prepared by dissolving 1 mol / liter of LiPF 6 in an equal volume mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate.

〔試験セルの作製〕
上記の作用極を用い、図4に示す試験セルを作製した。図4に示すように、作用極14の一方面の上に、セパレータ13を介して対極12を重ね合わせ、作用極14の他方面の上に、セパレータ13を介して参照極16を重ね合わせている。対極12及び参照極16は、いずれもリチウム金属から形成されている。作用極14には、集電体である鉄箔から形成したタブ15が設けられている。対極12及び参照極16には、それぞれニッケルから形成されたタブ11及び17がそれぞれ設けられている。重ね合わせた電極群を、シール部19a及びシール部19bをシールした外装体18中に挿入し、上記電解液を外装体18内に注入した後、シール部19cをシールすることにより試験セルを作製した。
[Production of test cell]
A test cell shown in FIG. 4 was produced using the above working electrode. As shown in FIG. 4, the counter electrode 12 is overlaid on one surface of the working electrode 14 via the separator 13, and the reference electrode 16 is overlaid on the other surface of the working electrode 14 via the separator 13. Yes. The counter electrode 12 and the reference electrode 16 are both made of lithium metal. The working electrode 14 is provided with a tab 15 formed from an iron foil as a current collector. The counter electrode 12 and the reference electrode 16 are provided with tabs 11 and 17 made of nickel, respectively. The overlapped electrode group is inserted into the outer package 18 in which the seal portion 19a and the seal portion 19b are sealed, the electrolyte is injected into the outer package 18, and then the seal portion 19c is sealed to produce a test cell. did.

〔サイクリックボルタンメトリーの測定〕
上記のようにして作製した試験セルについて、サイクリックボルタンメトリーを測定した。測定条件は、電位走査範囲を0〜3.0Vvs.Li/Li+とし、電位走査速度を1mV/sとし、走査開始電位を自然電位として、還元方向に走査を開始した。
[Measurement of cyclic voltammetry]
Cyclic voltammetry was measured for the test cell produced as described above. The measurement condition is that the potential scanning range is 0 to 3.0 Vvs. Scanning was started in the reduction direction with Li / Li + , the potential scanning speed of 1 mV / s, and the scanning start potential as a natural potential.

図1に、測定されたサイクリックボルタモグラムを示す。図1に示すように、電位走査を5サイクルを行ったところ、電池の負荷特性に相当する電流値のピークの高さにほとんど変化は認められなかった。また、ピーク面積の変化も少ないことから、サイクルを重ねても容量劣化が少ないことがわかる。従って、本実施例の作用極は、サイクル特性に優れた電極であることがわかる。   FIG. 1 shows the measured cyclic voltammogram. As shown in FIG. 1, when the potential scan was performed for 5 cycles, there was almost no change in the peak height of the current value corresponding to the load characteristics of the battery. Moreover, since the change of a peak area is also small, it turns out that capacity | capacitance degradation is small even if it repeats a cycle. Therefore, it can be seen that the working electrode of this example is an electrode having excellent cycle characteristics.

〔X線回折測定〕
上記作用極について、X線回折測定を行った。得られたチャートを図5に示す。また、図5には、鉄(Fe)及びシリコン(Si)のJCPDSカードデータも併せて示す。
[X-ray diffraction measurement]
X-ray diffraction measurement was performed on the working electrode. The obtained chart is shown in FIG. FIG. 5 also shows JCPDS card data of iron (Fe) and silicon (Si).

図5に示すように、実施例1の作用極においては、非晶質特有のブロードな山が認められるだけであり、集電体の構成元素である鉄に基づくピーク及び活物質の構成元素であるシリコンに基づくピークは観察されていない。このことから、実施例1の作用極においては、集電体及び活物質薄膜が、非晶質/非晶質の構造であることがわかる。   As shown in FIG. 5, in the working electrode of Example 1, only a broad peak peculiar to amorphous is recognized, and it is a peak based on iron that is a constituent element of the current collector and a constituent element of the active material. No silicon-based peak has been observed. From this, it can be seen that in the working electrode of Example 1, the current collector and the active material thin film have an amorphous / amorphous structure.

(比較例1)
〔電極(作用極)の作製〕
基板として、圧延により作製した炭素鋼からなる鉄箔(厚み:22μm)を用い、実施例1と同様にして、この基板の上に非晶質シリコン薄膜を形成し、作用極とした。
(Comparative Example 1)
[Production of electrode (working electrode)]
An iron foil (thickness: 22 μm) made of carbon steel produced by rolling was used as the substrate, and an amorphous silicon thin film was formed on this substrate in the same manner as in Example 1 to obtain a working electrode.

〔試験セルの作製〕
上記の作用極を用い、それ以外は実施例1と同様にして試験セルを作製した。
[Production of test cell]
A test cell was produced in the same manner as in Example 1 except that the above working electrode was used.

〔サイクリックボルタンメトリーの測定〕
上記のようにてし作製した試験セルについて、実施例1と同様にしてサイクリックボルタンメトリーを測定した。
[Measurement of cyclic voltammetry]
For the test cell prepared as described above, cyclic voltammetry was measured in the same manner as in Example 1.

図2は、測定したサイクリックボルタモグラムを示す図である。図2に示すように、比較例1の電極においては、サイクルを重ねることにより、流れる電流のピーク値が減少していく傾向がみられる。流れる電流のピーク高さは負荷特性を表すものであり、比較例1の電極においては、実施例1に比べて負荷特性が悪くなっていることがわかる。また、電流のピーク値が減少するにつれて、ピーク面積も減少しているこことから、結晶/非晶質の構造の界面を有する比較例1の電極においては、サイクルを重ねることにより、容量劣化も大きくなることがわかる。   FIG. 2 is a diagram showing a measured cyclic voltammogram. As shown in FIG. 2, in the electrode of Comparative Example 1, there is a tendency that the peak value of the flowing current decreases with repeated cycles. The peak height of the flowing current represents the load characteristic, and it can be seen that the load characteristic of the electrode of Comparative Example 1 is worse than that of Example 1. Further, as the peak value of current decreases, the peak area also decreases. From this, the electrode of Comparative Example 1 having a crystal / amorphous structure interface is also subject to capacity deterioration due to repeated cycles. You can see it grows.

〔X線回折測定〕
比較例1の電極について、X線回折を測定し、測定結果を図5に示した。図5に示す結果から明らかなように、比較例1においては、2θが45°、65°、及び83°である領域においてピークが観測された。これらのピークをJCPDSカードデータと比較すると、全て鉄のピークと一致していることがわかる。従って、比較例1の電極においては、集電体が結晶質であり、活物質層が非晶質であることがわかる。従って、比較例1の電極においては、結晶/非晶質の構造を有していることがわかる。
[X-ray diffraction measurement]
The electrode of Comparative Example 1 was measured for X-ray diffraction, and the measurement results are shown in FIG. As is clear from the results shown in FIG. 5, in Comparative Example 1, peaks were observed in regions where 2θ was 45 °, 65 °, and 83 °. When these peaks are compared with JCPDS card data, it can be seen that they all coincide with the iron peaks. Therefore, in the electrode of Comparative Example 1, it can be seen that the current collector is crystalline and the active material layer is amorphous. Therefore, it can be seen that the electrode of Comparative Example 1 has a crystalline / amorphous structure.

実施例1の電極を用いた試験セルのサイクリックボルタモグラムを示す図。The figure which shows the cyclic voltammogram of the test cell using the electrode of Example 1. FIG. 比較例1の電極を用いた試験セルのサイクリックボルタモグラムを示す図。The figure which shows the cyclic voltammogram of the test cell using the electrode of the comparative example 1. FIG. 本発明に従う実施例において電極を作製するのに用いた薄膜形成装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the thin film formation apparatus used in producing the electrode in the Example according to this invention. 本発明に従う実施例において作製した試験セルの構造を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the structure of the test cell produced in the Example according to this invention. 実施例1及び比較例1の電極のX線回折チャートを示す図。The figure which shows the X-ray-diffraction chart of the electrode of Example 1 and Comparative Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

1…水冷ドラム
2…水冷ドラムの外周面
3…ターゲット
4…電源
5…排気パイプ
6…Arガス導入パイプ
7…N2ガス導入パイプ
8…真空容器
11…タブ
12…対極
13…セパレータ
14…作用極
15…タブ
16…参照極
17…タブ
18…外装体
19a〜19c…シール部
1 ... water-cooled drum 2 ... water cooling drum of the outer circumferential surface 3 ... Target 4: Power supply 5 ... exhaust pipe 6 ... Ar gas introduction pipe 7 ... N 2 gas introducing pipe 8 ... vacuum vessel 11 ... tab 12 ... counter electrode 13 ... separator 14 ... action Electrode 15 ... Tab 16 ... Reference electrode 17 ... Tab 18 ... Exterior body 19a-19c ... Seal part

Claims (5)

集電体層と、該集電体層の上に設けられる活物質層と、該活物質層の上に設けられる電解質層とを備える非水電解質電池において、前記集電体層が非晶質鉄箔であり、前記活物質層が非晶質シリコン薄膜であることを特徴とする非水電解質電池。 In a non-aqueous electrolyte battery comprising a current collector layer, an active material layer provided on the current collector layer, and an electrolyte layer provided on the active material layer, the current collector layer is amorphous. A non-aqueous electrolyte battery , which is an iron foil and the active material layer is an amorphous silicon thin film . 記活物質層が、原料を気相から供給する薄膜形成方法により前記集電体層上に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質電池。 The nonaqueous electrolyte battery according to claim 1, before Kikatsu material layer, characterized in that the raw material is formed in the collector layer by the thin film forming method of supplying a gas phase. 前記電解質層が固体電解質であることを特徴とする請求項1または2に記載の非水電解質電池。 The nonaqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the electrolyte layer is a solid electrolyte. 記電解質層が非晶質であることを特徴とする請求項3に記載の非水電解質電池。 The nonaqueous electrolyte battery according to claim 3 before Symbol electrolyte layer, characterized in that it is amorphous. 全固体電池であることを特徴とする請求項3または4に記載の非水電解質電池。
The nonaqueous electrolyte battery according to claim 3 , wherein the nonaqueous electrolyte battery is an all-solid battery.
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