JP6090290B2 - COMPOSITE, BATTERY, COMPOSITE MANUFACTURING METHOD AND ION CONDUCTIVE SOLID MANUFACTURING METHOD - Google Patents

COMPOSITE, BATTERY, COMPOSITE MANUFACTURING METHOD AND ION CONDUCTIVE SOLID MANUFACTURING METHOD Download PDF

Info

Publication number
JP6090290B2
JP6090290B2 JP2014236857A JP2014236857A JP6090290B2 JP 6090290 B2 JP6090290 B2 JP 6090290B2 JP 2014236857 A JP2014236857 A JP 2014236857A JP 2014236857 A JP2014236857 A JP 2014236857A JP 6090290 B2 JP6090290 B2 JP 6090290B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composite
melting
lbco
holding
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014236857A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016100218A (en
Inventor
将吾 駒形
将吾 駒形
慎吾 太田
慎吾 太田
賢彦 朝岡
賢彦 朝岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP2014236857A priority Critical patent/JP6090290B2/en
Publication of JP2016100218A publication Critical patent/JP2016100218A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6090290B2 publication Critical patent/JP6090290B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Conductive Materials (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

本発明は、複合体、電池、複合体の製造方法及びイオン伝導性固体の製造方法に関する。   The present invention relates to a composite, a battery, a method for manufacturing the composite, and a method for manufacturing an ion conductive solid.

従来、イオンを伝導可能なイオン伝導性固体が知られている。例えば、特許文献1では、一般式Li2+x1-x+yy3+2y(但し、0.03≦x≦0.7、0≦y≦0.2)で示される組成よりなるものが提案されている(特許文献1参照)。こうしたものでは、Li2CO3とLi3BO3の固溶体からなり、その結晶構造はLi2CO3と同様であり、化学的に安定であるとしている。また、Li3BO3との固溶体にすることによりそのリチウムイオン導電性が著しく改善されるとしている。また、非特許文献1では、Li2+x1-xx3やLi2.250.750.253などの導電性について検討している。非特許文献1では、例えば、Li2.250.750.23の導電率は、室温で4.7×10-7(Ω・cm-1)、300℃では1×10-2(Ω・cm-1)を示すとしている。 Conventionally, ion-conductive solids that can conduct ions are known. For example, in Patent Document 1, a composition represented by the general formula Li 2 + x C 1−x + y By O 3 + 2y (where 0.03 ≦ x ≦ 0.7, 0 ≦ y ≦ 0.2) What consists of is proposed (refer patent document 1). These are made of a solid solution of Li 2 CO 3 and Li 3 BO 3 , the crystal structure of which is similar to Li 2 CO 3, and is chemically stable. In addition, the lithium ion conductivity is remarkably improved by forming a solid solution with Li 3 BO 3 . Further, Non-Patent Document 1 examines conductivity such as Li 2 + x C 1-x B x O 3 and Li 2.25 C 0.75 B 0.25 O 3 . In Non-Patent Document 1, for example, the conductivity of Li 2.25 C 0.75 B 0.2 O 3 is 4.7 × 10 −7 (Ω · cm −1 ) at room temperature, and 1 × 10 −2 (Ω · cm at 300 ° C. -1 ).

特開平5−54712号公報JP-A-5-54712

Electrochimica Acta, 1977, Vol. 22, pp. 783-796Electrochimica Acta, 1977, Vol. 22, pp. 783-796

しかしながら、特許文献1や非特許文献1のイオン伝導性固体では、イオン伝導性を高めることができるものの、このイオン伝導性固体を用いて活物質や固体電解質との複合体を製造すると、イオン伝導性が低下することがあった。そして、イオン伝導性が低下した複合体を電池に用いると、容量が低下することがあった。   However, although the ion conductive solids of Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 can increase the ion conductivity, when a complex with an active material or a solid electrolyte is produced using the ion conductive solid, the ion conductive solid is used. There was a case where the sex decreased. And when the composite_body | complex with which ion conductivity fell was used for the battery, the capacity | capacitance might fall.

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、イオン伝導性固体と、活物質や固体電解質とを含む複合体において、イオン伝導性の低下をより抑制することを主目的とする。   The present invention has been made in order to solve such a problem, and a main object of the present invention is to further suppress a decrease in ion conductivity in a composite containing an ion conductive solid and an active material or a solid electrolyte. To do.

上述した目的を達成するために、本発明者らは、鋭意研究を行った。そして、正極活物質とLi2.20.20.83との混合物を溶融させ、その後所定温度で保持して複合体を作製したところ、この複合体を用いた電池では、保持を行わない複合体を用いた電池よりも放電容量を高めることができることを見いだした。すなわち、この複合体では、電池の容量低下の一因となるイオン伝導性の低下を抑制できることを見いだし、本発明を完成するに至った。 In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors conducted intensive research. Then, when a mixture of the positive electrode active material and Li 2.2 B 0.2 C 0.8 O 3 was melted and then held at a predetermined temperature to produce a composite, the composite using the composite did not hold the battery. It has been found that the discharge capacity can be increased as compared with the battery using. That is, it was found that this composite can suppress a decrease in ion conductivity that contributes to a decrease in battery capacity, and the present invention has been completed.

即ち、本発明の複合体は、
一般式Li2+xx1-x3(0<x<1)で表されるイオン伝導性固体と、
イオン伝導性固体に分散した活物質及び固体電解質の少なくとも一方と、
を備え、
ラマン散乱スペクトルにおいて、CO3 2-の振動ピークが確認されるものである。
That is, the complex of the present invention is
An ion conductive solid represented by the general formula Li 2 + x B x C 1-x O 3 (0 <x <1);
At least one of an active material and a solid electrolyte dispersed in an ion conductive solid;
With
In the Raman scattering spectrum, a vibration peak of CO 3 2− is confirmed.

本発明の電池は、上述した複合体を備えたものである。   The battery of the present invention includes the above-described composite.

本発明の複合体の製造方法は、
活物質及び固体電解質の少なくとも一方と一般式Li2+xx1-x3(0<x<1)で表されるLBCO化合物の原料の溶融物とを含む溶融混合物を作製する溶融混合工程と、
前記溶融工程の後に、300℃以上前記LBCO化合物の融点未満の保持温度で保持する保持工程と、
を含むものである。
The method for producing the composite of the present invention comprises:
Melting to produce a molten mixture containing at least one of an active material and a solid electrolyte and a raw material melt of an LBCO compound represented by the general formula Li 2 + x B x C 1-x O 3 (0 <x <1) A mixing step;
After the melting step, a holding step of holding at a holding temperature of 300 ° C. or higher and lower than the melting point of the LBCO compound;
Is included.

本発明のイオン伝導性固体の製造方法は、
一般式Li2+xx1-x3(0<x<1)で表されるLBCO化合物の原料を、前記LBCO化合物の融点以上の溶融加熱温度で加熱して溶融物を作製する溶融工程と、
前記溶融工程の後に、300℃以上前記LBCO化合物の融点未満の保持温度で保持する保持工程と、
を含むものである。
The method for producing an ion conductive solid according to the present invention comprises:
A raw material of the LBCO compound represented by the general formula Li 2 + x B x C 1-x O 3 (0 <x <1) is heated at a melting heating temperature equal to or higher than the melting point of the LBCO compound to produce a melt. Melting process;
After the melting step, a holding step of holding at a holding temperature of 300 ° C. or higher and lower than the melting point of the LBCO compound;
Is included.

本発明の複合体、複合体の製造方法、イオン伝導性固体の製造方法では、イオン伝導性の低下をより抑制することができる。このような効果が得られる理由は以下のように推察される。例えば、活物質や固体電解質と、Li2+xx1-x3とを含む複合体を作製する際、Li2+xx1-x3を溶融させると、両者がより密着し、電池に用いた場合に両者の間でのイオンの授受が円滑に行われることが期待される。しかしながら、Li2+xx1-x3を溶融させると、絶縁性のLi2Oと、イオン伝導性の低いLi3BO3とに分解するなどして、期待されるイオン伝導性が得られなくなることがある。そこで、溶融後に所定の保持温度で保持すると、雰囲気などからCO2を吸収し、絶縁性のLi2Oはイオン伝導性の低いLi2CO3に、イオン伝導性の低いLi3BO3はイオン伝導性の高いLi2+xx1-x3 となる。こうして、保持を行わない場合よりもイオン伝導性の低下を抑制できると推察される。 In the composite of the present invention, the method for producing a composite, and the method for producing an ion conductive solid, a decrease in ion conductivity can be further suppressed. The reason why such an effect can be obtained is assumed as follows. For example, when a composite containing an active material or a solid electrolyte and Li 2 + x B x C 1-x O 3 is produced, when Li 2 + x B x C 1-x O 3 is melted, When used in a battery, it is expected that ions are exchanged smoothly between the two. However, when Li 2 + x B x C 1-x O 3 is melted, it is decomposed into insulating Li 2 O and Li 3 BO 3 having low ion conductivity, and so on, and thus expected ion conductivity. May not be obtained. Therefore, if it is held at a predetermined holding temperature after melting, CO 2 is absorbed from the atmosphere or the like, and insulating Li 2 O is Li 2 CO 3 with low ion conductivity, and Li 3 BO 3 with low ion conductivity is ion It becomes highly conductive Li 2 + x B x C 1-x O 3 . Thus, it is presumed that the decrease in ion conductivity can be suppressed as compared with the case where the holding is not performed.

対称性パラメータSの値の導出方法を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the derivation | leading-out method of the value of the symmetry parameter S. FIG. イオン伝導性固体の結晶構造の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of the crystal structure of ion conductive solid. 固体電池20の構造の一例を示す説明図。An explanatory view showing an example of structure of solid battery. 固体電池20の構造の一例を示す説明図。An explanatory view showing an example of structure of solid battery. Li2+xx1-x3におけるxの値と導電率との関係を表すグラフ。Graph showing the relationship between the value and the conductivity of x in Li 2 + x B x C 1 -x O 3. 実験例5の電池の積層体(複合体と固体電解質)の断面SEM写真。The cross-sectional SEM photograph of the laminated body (composite and solid electrolyte) of the battery of Experimental Example 5. 実験例1〜6の放電特性を示すグラフ。The graph which shows the discharge characteristic of Experimental Examples 1-6. 実験例1〜4,6のラマン散乱スペクトル。The Raman scattering spectrum of Experimental Examples 1-4 and 6. 参考例1〜4,8のラマン散乱スペクトル。Raman scattering spectra of Reference Examples 1 to 4 and 8. Li2+xx1-x3のxとラマンシフトRmaxとの関係を示すグラフ。Graph showing the relation between Li 2 + x B x C 1 -x O 3 x and Raman shift R max. 実験例2の組成検討に用いたラマン散乱スペクトル。The Raman scattering spectrum used for the composition examination of Experimental example 2. 参考例2(x=0.2)の試料のTG・DTA分析結果。The TG * DTA analysis result of the sample of Reference Example 2 (x = 0.2). 参考例2(x=0.2)の試料のTG・DTA分析結果。The TG * DTA analysis result of the sample of Reference Example 2 (x = 0.2). 実験例5の製造工程を概念的に示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing process of Experimental example 5 notionally.

(複合体)
本発明の複合体は、一般式Li2+xx1-x3(0<x<1)で表されるイオン伝導性固体と、イオン伝導性固体に分散した活物質及び固体電解質の少なくとも一方と、を備え、ラマン散乱スペクトルにおいて、CO3 2-の振動ピークが確認されるものである。こうしたものでは、イオン伝導性固体が、Li2CO3を一定量以上含むLi2CO3とLi2BO3との固溶体となっていると考えられる。
(Complex)
The composite of the present invention includes an ion conductive solid represented by the general formula Li 2 + x B x C 1-x O 3 (0 <x <1), an active material dispersed in the ion conductive solid, and a solid electrolyte And a vibration peak of CO 3 2− is confirmed in the Raman scattering spectrum. In these ones, ion-conductive solid is considered to be a solid solution of Li 2 CO 3 and Li 2 BO 3 containing Li 2 CO 3 certain amount or more.

本発明の複合体は、ラマン散乱スペクトルでのCO3 2-の振動ピークにおいて、強度が最大となるラマンシフトRmaxより低波数側の面積をSL、Rmaxより高波数側の面積をSHとしたときに、S=|SL−SH|/(SL+SH)で表される対称性パラメータSの値(以下S値)が0.5以下であることが好ましい。このうち、0.3以下がより好ましく、0.15以下がさらに好ましい。こうした範囲では、イオン伝導性をより高めることができる。S値の下限は、特に限定されないが、例えば、0.005以上や、0.01以上、0.015以上などとしてもよい。ここで、S値の求め方について図面を用いて説明する。図1は、対称性パラメータSの値の導出方法を説明する説明図である。図1に示すように、CO3 2-の振動ピークについて、横軸をラマンシフト、縦軸を強度としたときに、ピークのうちRmaxより低波数側の曲線と、バックグラウンドを示す直線と、ピークトップから横軸に向けて下ろした垂線と、に囲まれた領域の面積をSLとする。また、同様に、ピークのうちRmaxより高派数側の曲線と、バックグラウンドを示す直線と、ピークトップから横軸に向けて下ろした垂線と、に囲まれた領域の面積をSHとする。バックグラウンドを示す直線は、ピークの1060cm-1と1110cm-1の間を直線でつないだものとした。なお、こうして求めたSL及びSHは、SLがSHよりも大きくても、小さくても、等しくてもよいが、SLがSHよりも大きいことが好ましい。 In the composite of the present invention, at the CO 3 2− vibration peak in the Raman scattering spectrum, the area on the lower wave number side than the Raman shift R max where the intensity is maximum is S L , and the area on the higher wave number side than R max is S When H is set, the value of the symmetry parameter S (hereinafter referred to as S value) represented by S = | S L −S H | / (S L + S H ) is preferably 0.5 or less. Among these, 0.3 or less is more preferable, and 0.15 or less is more preferable. In such a range, ion conductivity can be further increased. Although the minimum of S value is not specifically limited, For example, it is good also as 0.005 or more, 0.01 or more, 0.015 or more. Here, how to obtain the S value will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a method of deriving the value of the symmetry parameter S. As shown in FIG. 1, with respect to the vibration peak of CO 3 2− , when the horizontal axis is Raman shift and the vertical axis is intensity, the curve on the lower wave number side than R max of the peak, and the straight line indicating the background Let S L be the area of a region surrounded by a vertical line extending from the peak top toward the horizontal axis. Similarly, the R max higher-wavenumber side curve of the peak, the straight line indicating the background, a perpendicular line toward the horizontal axis from the peak top, the area of the region surrounded by the S H To do. The straight line indicating the background was obtained by connecting a peak between 1060 cm −1 and 1110 cm −1 with a straight line. Incidentally, S L and S H thus obtained can be greater than S L is S H, even small, may be equal, but it is preferably S L is greater than S H.

本発明の複合体は、ラマン散乱スペクトルでのCO3 2-の振動ピークにおいて、強度が最大となるラマンシフトRmaxが、1085cm-1以上1089cm-1以下の範囲にあることが好ましく、1085.5cm-1以上1087.5cm-1以下の範囲にあることがより好ましく、1086cm-1以上1087cm-1以下の範囲にあることがさらに好ましい。こうした範囲では、イオン伝導性をより高めることができる。あるいは、Rmaxは、1088.5−13x以上1087.5−13x以下(xはイオン伝導性固体の一般式Li2+xx1-x3におけるx)の範囲にあることが好ましい。 The composite of the present invention preferably has a Raman shift R max at which the intensity is maximum at a vibration peak of CO 3 2− in the Raman scattering spectrum in the range of 1085 cm −1 to 1089 cm −1 . more preferably in the range of 5 cm -1 or more 1087.5Cm -1 or less, and still more preferably in the range of 1086cm -1 or 1087cm -1 or less. In such a range, ion conductivity can be further increased. Alternatively, R max is preferably in the range of 1088.5-13x to 1087.5-13x (where x is x in the general formula Li 2 + x B x C 1-x O 3 of an ion conductive solid). .

本発明の複合体において、イオン伝導性固体は、一般式Li2+xx1-x3(0<x<1)で表されるものである。一般式Li2+xx1-x3(0<x<1)において、xは0.02以上であることが好ましく、0.08以上であることがより好ましく、0.14以上であることがさらに好ましい。また、xは0.8以下であることが好ましく、0.6以下であることがより好ましく、0.4以下であることがさらに好ましい。こうした範囲では、イオン伝導性をより高めることができる。なお、イオン伝導性固体は、化学量論組成のもののほか、例えば、一部の元素が欠損し又は過剰である非化学量論組成のものとしてもよい。例えば、LiやBの一部をAlやSiに置換したものとしてもよいし、C,Si,Ga,Ge,In,Snなどに置換したものとしてもよい。こうしたものでも、イオン伝導性の低下をより抑制できる。 In the composite of the present invention, the ion conductive solid is represented by the general formula Li 2 + x B x C 1-x O 3 (0 <x <1). In the general formula Li 2 + x B x C 1 -x O 3 (0 <x <1), it is preferred that x is 0.02 or more, more preferably 0.08 or more, 0.14 or more More preferably. Further, x is preferably 0.8 or less, more preferably 0.6 or less, and further preferably 0.4 or less. In such a range, ion conductivity can be further increased. The ion conductive solid may be of a non-stoichiometric composition other than that of the stoichiometric composition, for example, a part of the element is deficient or excessive. For example, a part of Li or B may be replaced with Al or Si, or may be replaced with C, Si, Ga, Ge, In, Sn, or the like. Even such a thing can suppress the fall of ionic conductivity more.

このイオン伝導性固体は、その融点以上の温度で溶融した後凝固させたものとしてもよい。このように、溶融し凝固させることによって、活物質や固体電解質などとより密着し、界面でのイオン伝導性をより高めることができる。融点以上の温度(溶融加熱温度)は、特に限定されるものではないが、700℃より高温であることが好ましい。このうち、750℃以上であることが好ましく、760℃以上であることがより好ましく、770℃以上であることがさらに好ましく、780℃以上であることがより一層好ましい。また、溶融加熱温度の上限は特に限定されるものではないが、LiやCが揮発しにくい1000℃以下の温度が好ましい。このうち、900℃以下であることが好ましく、890℃以下であることがより好ましく、870℃以下であることがさらに好ましい。こうした温度範囲であれば、イオン伝導性をより高めることができる。また、溶融加熱温度は、融点よりも25℃以上高い温度であることが好ましく、50℃以上高い温度であることがより好ましい。こうした温度範囲であれば、イオン伝導性をより高めることができる。なお、融点はイオン伝導性固体の組成等によって異なることから、溶融加熱温度の好適範囲も組成等によって異なることが考えられるため、溶融加熱温度は、組成等に応じて経験的に定めればよい。   This ion conductive solid may be solidified after being melted at a temperature equal to or higher than its melting point. Thus, by melting and solidifying, it is possible to more closely adhere to the active material, the solid electrolyte, etc., and to further increase the ionic conductivity at the interface. The temperature above the melting point (melting heating temperature) is not particularly limited, but is preferably higher than 700 ° C. Among these, it is preferable that it is 750 degreeC or more, It is more preferable that it is 760 degreeC or more, It is further more preferable that it is 770 degreeC or more, It is much more preferable that it is 780 degreeC or more. The upper limit of the melting and heating temperature is not particularly limited, but a temperature of 1000 ° C. or less at which Li and C are less likely to volatilize is preferable. Among these, it is preferable that it is 900 degrees C or less, It is more preferable that it is 890 degrees C or less, It is further more preferable that it is 870 degrees C or less. If it is such a temperature range, ion conductivity can be improved more. Further, the melting heating temperature is preferably a temperature that is 25 ° C. or more higher than the melting point, and more preferably a temperature that is 50 ° C. or more higher. If it is such a temperature range, ion conductivity can be improved more. Since the melting point varies depending on the composition of the ion conductive solid, etc., the preferred range of the melt heating temperature may vary depending on the composition, etc., so the melt heating temperature may be determined empirically depending on the composition, etc. .

このイオン伝導性固体は、図2に示すような結晶構造を有するものとしてもよい。すなわち、CO3三配位の面間にLiO4四面体が存在し、C4+サイトの一部がB3+に置換され、それに伴う電荷の補償のためにLi+がいずれかのサイトに存在する結晶構造を有するものとしてもよい。この構造は、CO3 2-が積層した構造であるが、CO3 2-間の距離(c軸長)が6.295Å以上であることが好ましい。このうち、6.30Å以上であることがより好ましく、6.32Åであることがより好ましく、6.33Å以上であることがより好ましい。上限は特に限定されないが、例えば、6.35Å以下としてもいし、6.34Å以下としてもよい。 This ion conductive solid may have a crystal structure as shown in FIG. That is, there is a LiO 4 tetrahedron between the CO 3 tricoordinate planes, a part of the C 4+ site is replaced with B 3+ , and Li + is in any site for compensation of the accompanying charge. It may have an existing crystal structure. This structure is a structure in which CO 3 2− is laminated, but the distance between the CO 3 2− (c-axis length) is preferably 6.295 mm or more. Among these, it is more preferable that it is 6.30cm or more, it is more preferable that it is 6.32cm, and it is more preferable that it is 6.33cm or more. Although an upper limit is not specifically limited, For example, it is good also as 6.35 or less, and good also as 6.34 or less.

このイオン伝導性固体は、CuKα線を用いた粉末X線回折において、2θ=31.0〜31.2°の範囲に回折ピークが確認されるものであることが好ましい。また、2θ=30.0〜30.2°の範囲に回折ピークが確認されるものであることが好ましい。焼結体であれば、こうした範囲に回折ピークが確認されないと考えられるからである。また、Li2CO3やLi3BO3の存在を示す回折ピークが確認されないか、確認されても極めて小さいことが好ましい。こうしたものでは、単相のLi2+xx1-x3であり、Li2CO3やLi3BO3などの不純物が含まれていないか極めて少ないため、イオン伝導性をより高めることができるからである。なお、Li2+xx1-x3は、x=0.4が固溶限界であるため、x>0.4では不純物のLi3BO3が生成すると考えられる。 This ion conductive solid preferably has a diffraction peak confirmed in the range of 2θ = 31.0 to 31.2 ° in powder X-ray diffraction using CuKα rays. Moreover, it is preferable that a diffraction peak is confirmed in the range of 2θ = 30.0 to 30.2 °. This is because it is considered that a diffraction peak is not confirmed in such a range in the case of a sintered body. Further, it is preferable that a diffraction peak indicating the presence of Li 2 CO 3 or Li 3 BO 3 is not confirmed or is extremely small even if confirmed. These are single phase Li 2 + x B x C 1-x O 3 and contain no or very little impurities such as Li 2 CO 3 and Li 3 BO 3 , thus increasing ionic conductivity. Because it can. In Li 2 + x B x C 1-x O 3 , x = 0.4 is the solid solution limit, and therefore it is considered that Li 3 BO 3 as an impurity is generated when x> 0.4.

このイオン伝導性固体は、25℃におけるイオン伝導率が6.1×10-7S/cm以上であることが好ましい。このうち、1.2×10-6S/cm以上であることが好ましく、2×10-6S/cm以上であることがより好ましく、2.5×10-6S/cm以上であることがさらに好ましい。 This ionic conductive solid preferably has an ionic conductivity at 25 ° C. of 6.1 × 10 −7 S / cm or more. Among these, it is preferably 1.2 × 10 −6 S / cm or more, more preferably 2 × 10 −6 S / cm or more, and 2.5 × 10 −6 S / cm or more. Is more preferable.

このイオン伝導性固体は、活物質及び固体電解質の少なくとも一方が分散している。活物質は、正極活物質としてもよいし、負極活物質としてもよい。   In the ion conductive solid, at least one of an active material and a solid electrolyte is dispersed. The active material may be a positive electrode active material or a negative electrode active material.

正極活物質としては、遷移金属元素を含む硫化物や、リチウムと遷移金属元素とを含む酸化物などを用いることができる。具体的には、TiS2、TiS3、MoS3、FeS2などの遷移金属硫化物、Li(1-x)MnO2(0<x<1など、以下同じ)、Li(1-x)Mn24などのリチウムマンガン複合酸化物、Li(1-x)CoO2などのリチウムコバルト複合酸化物、Li(1-x)NiO2などのリチウムニッケル複合酸化物、LiV23などのリチウムバナジウム複合酸化物、V25などの遷移金属酸化物などを用いることができる。これらのうちで、リチウムの遷移金属複合酸化物、例えば、LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiV23などがより好ましい。 As the positive electrode active material, a sulfide containing a transition metal element, an oxide containing lithium and a transition metal element, or the like can be used. Specifically, transition metal sulfides such as TiS 2 , TiS 3 , MoS 3 , FeS 2 , Li (1-x) MnO 2 (0 <x <1, etc., the same shall apply hereinafter), Li (1-x) Mn Lithium manganese composite oxide such as 2 O 4 , lithium cobalt composite oxide such as Li (1-x) CoO 2 , lithium nickel composite oxide such as Li (1-x) NiO 2 , lithium such as LiV 2 O 3 Vanadium composite oxides, transition metal oxides such as V 2 O 5, and the like can be used. Of these, lithium transition metal composite oxides such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , and LiV 2 O 3 are more preferable.

負極活物質としては、リチウム、リチウム合金、スズ化合物などの無機化合物、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素質材料、導電性ポリマーなどが挙げられる。このうち、リチウムやリチウム合金が、固体電解質との界面抵抗を低減でき、好ましい。リチウム合金としては、Mg,Al,Si,In,Ag及びSnのうち少なくとも1以上の添加元素を含むリチウム合金がより好ましく、Alを含むものやInを含むものなどがより好ましい。特に、Inを含むものでは、添加されている原子数がより少なくても、固体電解質と負極との界面抵抗をより低減することができ、好ましい。また、負極は、リチウム合金が10質量%以上30質量%以下の範囲で添加元素を含むものとすることが好ましく、15質量%以上25質量%以下の範囲で添加元素を含むものとすることがより好ましく、20質量%の添加元素を含むものとすることが更に好ましい。含まれる添加元素が10質量%以上では界面抵抗をより低減することができ、30質量以下ではリチウム合金の均一性をより高めることができ、好ましい。なお、負極に用いるリチウム合金についての詳細は、特開2011−70939号公報に記載されているため、ここでは記載を省略する。   Examples of the negative electrode active material include inorganic compounds such as lithium, lithium alloys and tin compounds, carbonaceous materials capable of inserting and extracting lithium ions, and conductive polymers. Of these, lithium and lithium alloys are preferable because they can reduce the interfacial resistance with the solid electrolyte. As the lithium alloy, a lithium alloy containing at least one or more additive elements among Mg, Al, Si, In, Ag, and Sn is more preferable, and one containing Al or one containing In is more preferable. In particular, those containing In are preferable because even when the number of added atoms is smaller, the interface resistance between the solid electrolyte and the negative electrode can be further reduced. The negative electrode preferably contains an additive element in the range of 10% by mass to 30% by mass of the lithium alloy, and more preferably contains the additive element in a range of 15% by mass to 25% by mass. It is more preferable that the additive element contains mass%. When the additive element contained is 10% by mass or more, the interface resistance can be further reduced, and when it is 30% by mass or less, the uniformity of the lithium alloy can be further improved. In addition, since the detail about the lithium alloy used for a negative electrode is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-70939, description is abbreviate | omitted here.

固体電解質としては、リチウムイオン伝導性の酸化物が好ましい。なかでも、ガーネット型リチウムイオン伝導性酸化物が好ましい。ガーネット型リチウムイオン伝導性酸化物は、例えば、基本組成Lix3212(式中、A,Bは、1種類以上の元素、xは全体の電荷バランスを補償する数)などで表すことができる。このうち、ガーネット型リチウムイオン伝導性酸化物は、基本組成Li5+xLa3Zrx2-x12(式中、Aは、Sc,Ti,V,Y,Nb,Hf,Ta,Al,Si,GaおよびGeからなる群より選ばれた1種類以上の元素,xは1.4≦x<2)で表されるものであることがより好ましい。ここで、xは1.4≦x<2であるから、元素Aを含まないガーネット型酸化物Li7La3Zr212(つまりx=2)と比べて、伝導率が高くなり且つ活性化エネルギーも小さくなる。例えば、元素AがNbの場合、伝導度が2.5×10-4Scm-1以上、活性化エネルギーが0.34eV以下になる。したがって、この酸化物を全固体型リチウムイオン二次電池に用いた場合、リチウムイオンが伝導しやすくなるため、電池の出力が向上する。また、活性化エネルギーが小さい、つまり、温度に対する伝導度の変化の割合が小さいため、電池の出力が安定する。また、xが1.6≦x≦1.95を満たせば伝導度がより高く、活性化エネルギーがより低くなるため、好ましい。更に、xが1.65≦x≦1.9を満たせば、伝導度がほぼ極大、活性化エネルギーがほぼ極小となるため、一層好ましい。なお、基本組成Li5+xLa3Zrx2-x12で表されるガーネット型リチウムイオン伝導性酸化物の詳細は、例えば、特開2010−202499号公報などに記載されているため、ここでは記載を省略する。固体電解質としては、上述したもの以外にも、種々の無機固体電解質や有機固体電解質などを用いることができる。無機固体電解質としては、例えば、Liの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよく知られている。なかでも、Li4SiO4、Li4SiO4−LiI−LiOH、xLi3PO4−(1−x)Li4SiO4、Li2SiS3、Li3PO4−Li2S−SiS2、硫化リン化合物などが挙げられる。有機固体電解質としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン、ポリホスファゼン、ポリエチレンスルフィド、ポリヘキサフルオロプロピレンなどやこれらの誘導体が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、複数を混合して用いてもよい。 As the solid electrolyte, a lithium ion conductive oxide is preferable. Among these, a garnet-type lithium ion conductive oxide is preferable. The garnet-type lithium ion conductive oxide has, for example, a basic composition Li x A 3 B 2 O 12 (where A and B are one or more elements, and x is a number that compensates for the overall charge balance). Can be represented. Among them, the garnet-type lithium ion conductive oxide has a basic composition Li 5 + x La 3 Zr x A 2−x O 12 (where A is Sc, Ti, V, Y, Nb, Hf, Ta, It is more preferable that one or more elements selected from the group consisting of Al, Si, Ga and Ge, x is represented by 1.4 ≦ x <2). Here, since x is 1.4 ≦ x <2, the conductivity is higher and the activity is higher than that of the garnet-type oxide Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (that is, x = 2) not containing the element A. The chemical energy is also reduced. For example, when the element A is Nb, the conductivity is 2.5 × 10 −4 Scm −1 or more and the activation energy is 0.34 eV or less. Therefore, when this oxide is used for an all-solid-state lithium ion secondary battery, lithium ions are easily conducted, so that the output of the battery is improved. Further, since the activation energy is small, that is, the rate of change in conductivity with respect to temperature is small, the output of the battery is stabilized. Further, it is preferable that x satisfies 1.6 ≦ x ≦ 1.95 because conductivity is higher and activation energy is lower. Furthermore, it is more preferable that x satisfies 1.65 ≦ x ≦ 1.9 because the conductivity is almost maximum and the activation energy is almost minimum. The details of the garnet-type lithium ion conductive oxide represented by the basic composition Li 5 + x La 3 Zr x A 2−x O 12 are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-202499. The description is omitted here. As the solid electrolyte, various inorganic solid electrolytes, organic solid electrolytes, and the like can be used in addition to those described above. Well-known inorganic solid electrolytes include, for example, Li nitrides, halides, oxyacid salts, and the like. Among them, Li 4 SiO 4, Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, xLi 3 PO 4 - (1-x) Li 4 SiO 4, Li 2 SiS 3, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2, sulfide Examples thereof include phosphorus compounds. Examples of the organic solid electrolyte include polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, polyphosphazene, polyethylene sulfide, polyhexafluoropropylene, and derivatives thereof. These may be used alone or in combination.

(電池)
次に、本発明の電池について説明する。本発明の電池は、上述した複合体を備えたものである。すなわち、本発明の電池では、正極活物質、負極活物質、固体電解質のうちの少なくとも1以上が、イオン伝導性固体中に分散している。このとき、イオン伝導性固体は、正極活物質、負極活物質、固体電解質のうちの少なくとも1以上の粒子を含むように溶融した後凝固させたものであることが好ましい。液相化したイオン伝導性固体中に、正極活物質粒子や負極活物質粒子、固体電解質粒子などが分散し、その後凝固するため、粒子同士の隙間などにイオン伝導性固体が入り込んで、イオンの伝導経路を確保しやすいからである。本発明の電池は、固体電池であることが好ましい。以下では、本発明の電池が固体電池である場合について主に説明する。なお、本発明の電池は、その一部に液体などを含むものとしてもよい。また、電池の種類は特に限定されるものではないが、以下では、主に、リチウムイオンを電荷のキャリアとするリチウムイオン電池について説明する。
(battery)
Next, the battery of the present invention will be described. The battery of the present invention includes the above-described composite. That is, in the battery of the present invention, at least one of the positive electrode active material, the negative electrode active material, and the solid electrolyte is dispersed in the ion conductive solid. At this time, the ion conductive solid is preferably one that has been melted and solidified so as to include at least one particle of a positive electrode active material, a negative electrode active material, and a solid electrolyte. Since the positive electrode active material particles, the negative electrode active material particles, the solid electrolyte particles, etc. are dispersed in the liquid phase ion conductive solid and then solidified, the ion conductive solid enters the gaps between the particles, and the This is because it is easy to secure a conduction path. The battery of the present invention is preferably a solid battery. Below, the case where the battery of this invention is a solid battery is mainly demonstrated. The battery of the present invention may include a liquid or the like in part. Although the type of the battery is not particularly limited, the following mainly describes a lithium ion battery using lithium ions as charge carriers.

本発明の電池は、正極と、負極と、正極と負極との間に介在する固体電解質と、を備えている。   The battery of the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, and a solid electrolyte interposed between the positive electrode and the negative electrode.

本発明の電池において、正極は、正極活物質を有するものである。正極活物質の材質としては、上述したものが挙げられ、LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiV23などがより好ましい。負極は、負極活物質を有するものである。負極活物質の材質としては、上述したものが挙げられ、リチウムやリチウム合金などがより好ましい。正極や負極は集電体を有していてもよい。集電体としては、アルミニウム、銅、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、鉄、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラスなどのほか、接着性、導電性及び耐酸化性向上の目的で、アルミニウムや銅などの表面をカーボン、ニッケル、チタンや銀などで処理したものを用いることができる。これらについては、表面を酸化処理することも可能である。集電体の形状については、箔状、フィルム状、シート状、ネット状、パンチ又はエキスパンドされたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の形成体などが挙げられる。 In the battery of the present invention, the positive electrode has a positive electrode active material. Examples of the material for the positive electrode active material include those described above, and LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiV 2 O 3 and the like are more preferable. The negative electrode has a negative electrode active material. Examples of the material for the negative electrode active material include those described above, and lithium and lithium alloys are more preferable. The positive electrode and the negative electrode may have a current collector. Current collectors include aluminum, copper, titanium, stainless steel, nickel, iron, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass, etc., as well as aluminum and copper for the purpose of improving adhesion, conductivity and oxidation resistance. What processed the surface of copper etc. with carbon, nickel, titanium, silver, etc. can be used. For these, the surface can be oxidized. Examples of the shape of the current collector include foil, film, sheet, net, punched or expanded, lath, porous, foam, and formed fiber group.

本発明の固体電池において、固体電解質としては、上述したものが挙げられ、上述した基本組成Lix3212で表されるガーネット型リチウムイオン伝導性酸化物などがより好ましい。 In the solid battery of the present invention, examples of the solid electrolyte include those described above, and the garnet-type lithium ion conductive oxide represented by the basic composition Li x A 3 B 2 O 12 described above is more preferable.

本発明の電池では、上述した複合体を少なくとも正極に用いることが好ましい。すなわち、本発明の電池では、少なくとも正極活物質が上述したイオン伝導性固体中に分散していることが好ましい。以下では、正極活物質がイオン伝導性固体に分散したものを正極複合体とも称する。正極複合体は、固体電解質の正極側表面に密着していることが好ましい。ここで「密着」とは、点接触ではなく、二次元的、又は、三次元的に接触(接合)していることをいう。「密着」しているか否かは、例えば、走査型電子顕微鏡を用いて5000倍の倍率で断面を観察したときに、点接触をしているか否かにより確認することができる。正極複合体が固体電解質の正極側表面に密着しているものとするには、例えば、正極活物質とイオン伝導性固体の原料とを含む成形体を固体電解質表面に形成し、その後所定の処理温度(例えば上述した溶融加熱温度)で溶融したのち凝固させてもよい。正極複合体の形成に際しては、正極活物質とイオン伝導性固体の原料との混合物を含む成形体(例えば層)を形成してもよいし、正極活物質を含む成形体を形成してからイオン伝導性固体の原料を含む成形体を形成してもよいし、イオン伝導性固体の原料を含む成形体を形成してから正極活物質を含む成形体を形成してもよい。また、正極活物質を含む成形体とイオン伝導性固体を含む成形体とを交互に形成してもよい。こうした複合成形体やそれを形成する各成形体を形成する際には、例えば、バインダー等を添加してペースト状にしたものを用いてもよい。バインダーとしては、エチルセルロースやメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース系のものや、ブチラール系樹脂、アクリル系樹脂などの各種バインダーを用いることができる。また、ターピオネールやアセトン、トルエンなどの有機溶剤を溶媒や分散媒として用いてもよい。所定の処理温度は、上述した溶融加熱温度から適宜選択すればよい。このうち、正極活物質や固体電解質との反応を抑制する観点からは、900℃以下であることが好ましい。なお、負極活物質がイオン伝導性固体に分散した負極複合体でも同様である。   In the battery of the present invention, it is preferable to use the composite described above for at least the positive electrode. That is, in the battery of the present invention, it is preferable that at least the positive electrode active material is dispersed in the above-described ion conductive solid. Hereinafter, a positive electrode active material dispersed in an ion conductive solid is also referred to as a positive electrode composite. The positive electrode composite is preferably in close contact with the positive electrode surface of the solid electrolyte. Here, “close contact” means not two-dimensional contact but two-dimensional or three-dimensional contact (bonding). Whether or not it is “in close contact” can be confirmed, for example, by whether or not it is in point contact when a cross section is observed at a magnification of 5000 times using a scanning electron microscope. In order for the positive electrode composite to be in close contact with the surface of the solid electrolyte on the positive electrode side, for example, a molded body containing a positive electrode active material and an ion conductive solid material is formed on the surface of the solid electrolyte, and then subjected to a predetermined treatment. It may be solidified after being melted at a temperature (for example, the melting heating temperature described above). In forming the positive electrode composite, a molded body (for example, a layer) containing a mixture of the positive electrode active material and the ion conductive solid material may be formed, or after forming the molded body containing the positive electrode active material, A molded body containing a conductive solid material may be formed, or a molded body containing a positive electrode active material may be formed after forming a molded body containing an ion conductive solid material. Moreover, you may form alternately the molded object containing a positive electrode active material, and the molded object containing an ion conductive solid. When forming such a composite molded body and each molded body forming the composite molded body, for example, a paste formed by adding a binder or the like may be used. As the binder, cellulose binders such as ethyl cellulose, methyl cellulose, and carboxymethyl cellulose, and various binders such as butyral resins and acrylic resins can be used. Moreover, you may use organic solvents, such as a terpionel, acetone, and toluene, as a solvent or a dispersion medium. The predetermined processing temperature may be appropriately selected from the above-described melting and heating temperatures. Among these, it is preferable that it is 900 degrees C or less from a viewpoint of suppressing reaction with a positive electrode active material and a solid electrolyte. The same applies to a negative electrode composite in which a negative electrode active material is dispersed in an ion conductive solid.

本発明の電池の構造は、特に限定されないが、例えば図3や図4に示す構造としてもよい。図3の電池20は、固体電解質層10と、この固体電解質層10の片面に形成された正極12と、この固体電解質層10のもう片面に形成された負極14とを有する。このうち、正極12は、固体電解質層10に接する正極複合体12a(正極活物質が分散したイオン伝導性固体)とこの正極複合体12aに接する集電体12bとからなり、負極14は、固体電解質層10に接する負極活物質層14aとこの負極活物質層14aに接する集電体14bとからなる。一方、図4の固体電池20は、固体電解質層10と、この固体電解質層10の片面に形成された正極12と、この固体電解質層10のもう片面にポリマー電解質層16を介して形成された負極14とを有する。このうち、正極12は、正極複合体12aと集電体12bとからなり、負極14は、負極活物質層14aと集電体14bとからなる。   Although the structure of the battery of the present invention is not particularly limited, for example, the structure shown in FIGS. 3 and 4 may be used. The battery 20 of FIG. 3 has a solid electrolyte layer 10, a positive electrode 12 formed on one side of the solid electrolyte layer 10, and a negative electrode 14 formed on the other side of the solid electrolyte layer 10. Among these, the positive electrode 12 is composed of a positive electrode composite 12a in contact with the solid electrolyte layer 10 (an ion conductive solid in which the positive electrode active material is dispersed) and a current collector 12b in contact with the positive electrode composite 12a. It consists of a negative electrode active material layer 14a in contact with the electrolyte layer 10 and a current collector 14b in contact with the negative electrode active material layer 14a. On the other hand, the solid battery 20 of FIG. 4 is formed through the solid electrolyte layer 10, the positive electrode 12 formed on one side of the solid electrolyte layer 10, and the polymer electrolyte layer 16 on the other side of the solid electrolyte layer 10. A negative electrode 14. Among these, the positive electrode 12 includes a positive electrode composite 12a and a current collector 12b, and the negative electrode 14 includes a negative electrode active material layer 14a and a current collector 14b.

本発明の電池の形状は、特に限定されないが、例えばコイン型、ボタン型、シート型、積層型、円筒型、偏平型、角型などが挙げられる。また、電気自動車等に用いる大型のものなどに適用してもよい。   The shape of the battery of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a coin type, a button type, a sheet type, a laminated type, a cylindrical type, a flat type, and a square type. Moreover, you may apply to the large sized thing etc. which are used for an electric vehicle etc.

(複合体の製造方法)
次に、本発明の複合体の製造方法について説明する。本発明の複合体の製造方法は、(A)溶融混合工程と、(B)保持工程と、(C)再加熱工程と、を含むものとしてもよい。以下では、各工程について説明する。
(Production method of composite)
Next, the manufacturing method of the composite_body | complex of this invention is demonstrated. The manufacturing method of the composite of the present invention may include (A) a melt mixing step, (B) a holding step, and (C) a reheating step. Below, each process is demonstrated.

(A)溶融混合工程
溶融混合工程では、活物質及び固体電解質の少なくとも一方と一般式Li2+xx1-x3(0<x<1)で表されるLBCO化合物の原料の溶融物とを含む溶融混合物を作製する。活物質としては、上述した正極活物質や負極活物質が挙げられる。また、固体電解質としては、上述した固体電解質が挙げられる。LBCO化合物の原料は、Li成分とB成分とC成分とを所望の組成となるように含むものであれば特に限定されない。例えば、Li成分としてLi2Oを含んでもよいし、Li成分及びB成分としてLi3BO3を含んでもよいし、B成分としてB23を含んでもよいし、Li成分及びC成分としてLi2CO3を含んでもよいし、その他のものを含んでもよい。このうち、Li3BO3及びLi2CO3を含むことが好ましい。Li3BO3とLi2CO3とをx:1−xのモル比で混合すれば、Li2+xx1-x3の組成となり、組成の制御が容易だからである。なお、原料は、Li成分及びB成分及びC成分としてLi2+xx1-x3(0<x<1)を含むものとしてもよい。
(A) In the melt mixing step melt mixing step, at least one of the active material and the solid electrolyte and the general formula Li 2 + x B x C 1 -x O 3 (0 <x <1) of LBCO compound represented by the raw material A molten mixture containing the melt is made. Examples of the active material include the positive electrode active material and the negative electrode active material described above. Moreover, the solid electrolyte mentioned above is mentioned as a solid electrolyte. The raw material of the LBCO compound is not particularly limited as long as it contains a Li component, a B component, and a C component so as to have a desired composition. For example, Li 2 O may be included as the Li component, Li 3 BO 3 may be included as the Li component and the B component, B 2 O 3 may be included as the B component, and Li as the Li component and the C component. 2 CO 3 may be included, and others may be included. Among preferably contains Li 3 BO 3 and Li 2 CO 3. This is because if Li 3 BO 3 and Li 2 CO 3 are mixed at a molar ratio of x: 1-x, the composition becomes Li 2 + x B x C 1-x O 3 and the composition can be easily controlled. The raw material may include Li 2 + x B x C 1-x O 3 (0 <x <1) as the Li component, the B component, and the C component.

この溶融混合工程は、たとえば、(A−1)混合工程と、(A−2)溶融工程と、を含むものとしてもよい。   This melt mixing process may include, for example, (A-1) a mixing process and (A-2) a melting process.

(A−1)混合工程
混合工程では、活物質及び固体電解質の少なくとも一方と、LBCO化合物の原料とを混合して混合物を得る。混合工程に用いる活物質や固体電解質は、例えば、粒径が0.01μm以上20μm以下のものが好ましく、0.05μm以上10μm以下のものがより好ましい。こうしたものでは、LBCO化合物の原料とより均一に混合できる。また、LBCO化合物の原料は、例えば、粒径が0.01μm以上20μm以下のものが好ましく、0.05μm以上5μm以下のものがより好ましい。こうしたものでは、活物質や固体電解質とより均一に混合できる。なお、本明細書において、粒径とは、レーザー回折又はSEM観察により求めたメディアン径D50を示すものとする。混合物は、活物質や固体電解質、LBCO化合物の原料のほか、バインダーなどを含むペースト状や・土状のものとしてもよい。バインダーとしては、エチルセルロースやメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース系のものや、ブチラール系樹脂、アクリル系樹脂などの各種バインダーを用いることができる。また、ターピオネールやアセトン、トルエンなどの有機溶剤を溶媒や分散媒として用いてもよい。こうした混合物は、そのまま溶融工程で加熱してもよいし、所望形状に形成した成形体としてから溶融工程で加熱してもよい。成形体を形成する方法としては、ペースト状の混合物を基材上に塗布する方法や、・土状の混合物を成形する方法などが挙げられる。
(A-1) Mixing step In the mixing step, at least one of the active material and the solid electrolyte and the raw material of the LBCO compound are mixed to obtain a mixture. For example, the active material and solid electrolyte used in the mixing step preferably have a particle size of 0.01 μm to 20 μm, and more preferably 0.05 μm to 10 μm. In such a thing, it can mix with the raw material of a LBCO compound more uniformly. In addition, the raw material of the LBCO compound preferably has a particle size of 0.01 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 0.05 μm or more and 5 μm or less. In such a thing, it can mix with an active material and a solid electrolyte more uniformly. In addition, in this specification, a particle size shall show the median diameter D50 calculated | required by laser diffraction or SEM observation. The mixture may be in the form of a paste or earth containing a binder in addition to the active material, the solid electrolyte, and the raw material of the LBCO compound. As the binder, cellulose binders such as ethyl cellulose, methyl cellulose, and carboxymethyl cellulose, and various binders such as butyral resins and acrylic resins can be used. Moreover, you may use organic solvents, such as a terpionel, acetone, and toluene, as a solvent or a dispersion medium. Such a mixture may be heated as it is in the melting step, or may be heated in the melting step after forming a molded body formed into a desired shape. Examples of a method for forming a molded body include a method of applying a paste-like mixture on a substrate, and a method of forming a soil-like mixture.

(A−2)溶融工程
溶融工程では、混合工程で得られた混合物を、LBCO化合物の融点以上の溶融加熱温度で加熱する。溶融加熱温度は、特に限定されないが、上述した溶融加熱温度と同様に設定してもよい。加熱時間は、加熱温度との関係などから経験的に求めた値とすればよく、例えば、10分以上としてもよいし、30分以上としてもよいし、1時間以上としてもよい。また、24時間以下としてもよいし、12時間以下としてもよいし、6時間以下としてもよい。溶融時の処理雰囲気は特に限定されないが、大気雰囲気や酸化性雰囲気であることが好ましい。このような雰囲気であれば、Li2+xx1-x3からの酸素の脱離が抑制され、組成の制御が容易だからである。また、溶融時の処理雰囲気は、水分及びCO2が十分に少ないことが好ましい。また、プレスなどにより加圧した状態で溶融したのち凝固させてもよい。
(A-2) Melting step In the melting step, the mixture obtained in the mixing step is heated at a melting heating temperature equal to or higher than the melting point of the LBCO compound. The melt heating temperature is not particularly limited, but may be set similarly to the melt heat temperature described above. The heating time may be a value empirically obtained from the relationship with the heating temperature, and may be, for example, 10 minutes or longer, 30 minutes or longer, or 1 hour or longer. Also, it may be 24 hours or less, 12 hours or less, or 6 hours or less. The treatment atmosphere at the time of melting is not particularly limited, but is preferably an air atmosphere or an oxidizing atmosphere. This is because in such an atmosphere, desorption of oxygen from Li 2 + x B x C 1-x O 3 is suppressed, and the composition can be easily controlled. Moreover, it is preferable that the treatment atmosphere at the time of melting is sufficiently low in moisture and CO 2 . Further, it may be solidified after being melted in a pressurized state by a press or the like.

(B)保持工程
保持工程は、溶融工程の後に行う工程である。溶融工程の後であれば、特に限定されないが、溶融後の降温過程で行うことが好ましい。この保持工程では、溶融混合工程で得られた溶融混合物を、300℃以上LBCO化合物の融点未満の保持温度で保持する。保持温度は、350℃以上が好ましく、400℃以上がより好ましい。また、600℃以下が好ましく、500℃以下がより好ましく、450℃以下がさらに好ましい。なお、保持工程では、一定の温度で保持するものとしてもよいし、所定の保持温度範囲内で温度を変化させてもよい。保持時間は、保持温度との関係などから経験的に求めた値とすればよく、例えば、5分以上としてもよいし、10分以上としてもよいし、30分以上としてもよい。また、12時間以下としてもよいし、6時間以下としてもよいし、1時間以下としてもよい。保持工程における処理雰囲気は、炭素を含むことが好ましく、二酸化炭素を含むことがより好ましく、例えば、大気雰囲気などとしてもよい。
(B) Holding step The holding step is a step performed after the melting step. Although it will not specifically limit if it is after a melting process, It is preferable to carry out in the temperature-fall process after melting. In this holding step, the molten mixture obtained in the melt mixing step is held at a holding temperature of 300 ° C. or higher and lower than the melting point of the LBCO compound. The holding temperature is preferably 350 ° C. or higher, and more preferably 400 ° C. or higher. Moreover, 600 degrees C or less is preferable, 500 degrees C or less is more preferable, and 450 degrees C or less is further more preferable. In the holding step, the temperature may be held at a constant temperature, or the temperature may be changed within a predetermined holding temperature range. The holding time may be a value empirically obtained from the relationship with the holding temperature, and may be, for example, 5 minutes or more, 10 minutes or more, or 30 minutes or more. Also, it may be 12 hours or less, 6 hours or less, or 1 hour or less. The treatment atmosphere in the holding step preferably includes carbon, more preferably includes carbon dioxide, and may be, for example, an air atmosphere.

(C)再加熱工程
再加熱工程は、保持工程の後に行う工程である。保持工程の後であれば、特に限定されないが、保持工程が終了したら、降温させることなくそのまま再加熱することが好ましい。この再加熱工程では、上述した保持温度より高くLBCO化合物の融点未満の再加熱温度まで再加熱する。再加熱温度は、450℃以上が好ましく、500℃以上がより好ましい。また、700℃以下が好ましく、650℃以下がより好ましい。再加熱工程における処理雰囲気は、炭素を含むことが好ましく、二酸化炭素を含むことがより好ましく、例えば、大気雰囲気などとしてもよい。
(C) Reheating process A reheating process is a process performed after a holding process. If it is after a holding process, it will not specifically limit, However, When a holding process is complete | finished, it is preferable to reheat as it is, without lowering | hanging temperature. In this reheating step, reheating is performed to a reheating temperature higher than the above-described holding temperature and lower than the melting point of the LBCO compound. The reheating temperature is preferably 450 ° C. or higher, and more preferably 500 ° C. or higher. Moreover, 700 degrees C or less is preferable and 650 degrees C or less is more preferable. The treatment atmosphere in the reheating step preferably contains carbon, more preferably contains carbon dioxide, and may be, for example, an air atmosphere.

(イオン伝導性固体の製造方法)
次に、本発明のイオン伝導性固体の製造方法について説明する。本発明のイオン伝導性固体の製造方法は、(A’)溶融工程と、(B)保持工程と、(C)再加熱工程と、を含むものとしてもよい。このイオン伝導性固体の製造方法では、(B)保持工程及び(C)再加熱工程は、上述した複合体の製造方法と同様であるため、以下では、(A’)溶融工程について説明し、それ以外の工程については説明を省略する。
(Method for producing ion conductive solid)
Next, the manufacturing method of the ion conductive solid of this invention is demonstrated. The method for producing an ion conductive solid according to the present invention may include (A ′) a melting step, (B) a holding step, and (C) a reheating step. In this method for producing an ion conductive solid, (B) the holding step and (C) the reheating step are the same as the method for producing the composite described above, and therefore (A ′) the melting step will be described below. Description of other steps is omitted.

(A’)溶融工程
溶融工程では、一般式Li2+xx1-x3(0<x<1)で表されるLBCO化合物の原料を、LBCO化合物の融点以上の溶融加熱温度で加熱して溶融物を作製する。溶融物は、LBCO化合物からなるものとしてもよいし、LBCO化合物以外の副成分を含むものとしてもよい。副成分としては、LBCO化合物より融点が高くLBCO化合物の原料やLBCO化合物との反応性の低い材料が好ましい。LBCO化合物の原料としては、上述した「(A)溶融混合工程」と同様のものを用いることができる。LBCO化合物の原料は、例えば、粒径が0.05μm以上10μm以下のものが好ましく、0.05μm以上5μm以下のものがより好ましい。こうしたものでは、緻密なイオン伝導性固体を比較的容易に製造できる。溶融工程では、LBCO化合物の原料や、LBCO化合物と副成分の原料とを含む混合物をそのまま溶融してもよいし、上述した「(A)溶融混合工程」と同様に、所望形状に形成した成形体としてから加熱してもよい。なお、加熱条件などは、上記「(A−2)溶融工程」と同じであるから、詳細な説明は省略する。
(A ′) Melting Step In the melting step, a raw material of the LBCO compound represented by the general formula Li 2 + x B x C 1-x O 3 (0 <x <1) is melted at a melting heating temperature equal to or higher than the melting point of the LBCO compound. To produce a melt. The melt may be made of an LBCO compound or may contain subcomponents other than the LBCO compound. As the subcomponent, a material having a higher melting point than the LBCO compound and a low reactivity with the raw material of the LBCO compound or the LBCO compound is preferable. As the raw material for the LBCO compound, the same materials as those described in the above-mentioned “(A) melt mixing step” can be used. The raw material of the LBCO compound preferably has a particle size of 0.05 μm or more and 10 μm or less, and more preferably 0.05 μm or more and 5 μm or less. In such a case, a dense ion conductive solid can be produced relatively easily. In the melting step, the raw material of the LBCO compound and the mixture containing the LBCO compound and the auxiliary component may be melted as they are, or, as in the above-described “(A) melt mixing step”, a molding formed into a desired shape. You may heat after making it into a body. In addition, since heating conditions etc. are the same as said "(A-2) melting process", detailed description is abbreviate | omitted.

以上説明した本発明の複合体、複合体の製造方法、イオン伝導性固体の製造方法では、イオン伝導性の低下をより抑制することができる。このような効果が得られる理由は以下のように推察される。例えば、活物質や固体電解質と、Li2+xx1-x3とを含む複合体を作製する際、Li2+xx1-x3を溶融させると、両者がより密着し、電池に用いた場合に両者の間でのイオンの授受が円滑に行われることが期待される。しかしながら、Li2+xx1-x3を溶融させると、絶縁性のLi2Oと、イオン伝導性の低いLi3BO3とに分解して、Li2+xx1-x3に期待されるイオン伝導性が得られなくなることがある。そこで、溶融後に所定の保持温度で保持すると、雰囲気などからCO2を吸収し、絶縁性のLi2Oはイオン伝導性の低いLi2CO3に、イオン伝導性の低いLi3BO3は比較的イオン伝導性の高いLi2+xx1-x3となる。こうして、保持を行わない場合よりもイオン伝導性の低下を抑制できると推察される。また、保持温度での保持後に、所定の加熱温度まで再加熱を行うと、イオン伝導性の高いLi2+xx1-x3単相となる。こうして、再加熱を行わない場合よりもイオン伝導性の低下を抑制できると推察される。 In the composite of the present invention described above, the method of manufacturing a composite, and the method of manufacturing an ion conductive solid, a decrease in ion conductivity can be further suppressed. The reason why such an effect can be obtained is assumed as follows. For example, when a composite containing an active material or a solid electrolyte and Li 2 + x B x C 1-x O 3 is produced, when Li 2 + x B x C 1-x O 3 is melted, When used in a battery, it is expected that ions are exchanged smoothly between the two. However, when Li 2 + x B x C 1-x O 3 is melted, it is decomposed into insulating Li 2 O and Li 3 BO 3 having low ion conductivity, and Li 2 + x B x C 1. The ion conductivity expected for -x O 3 may not be obtained. Therefore, if it is held at a predetermined holding temperature after melting, CO 2 is absorbed from the atmosphere or the like, and insulating Li 2 O is compared with Li 2 CO 3 with low ionic conductivity, and Li 3 BO 3 with low ionic conductivity is compared. Li 2 + x B x C 1-x O 3 with high ionic conductivity. Thus, it is presumed that the decrease in ion conductivity can be suppressed as compared with the case where the holding is not performed. In addition, when reheating is performed up to a predetermined heating temperature after holding at the holding temperature, a single phase of Li 2 + x B x C 1-x O 3 having high ion conductivity is obtained. Thus, it is presumed that the decrease in ion conductivity can be suppressed as compared with the case where reheating is not performed.

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.

例えば、上述した実施形態の複合体の製造方法やイオン伝導性固体の製造方法では、(C)再加熱工程を含むものとしたが、この工程を省略してもよい。こうしても、イオン伝導性の低下をより抑制できる。なお、(B)保持工程における保持温度が例えば500℃未満や450℃未満などの場合には、再加熱工程によって、イオン伝導性をより高め、電池の容量をより高めることができるため、再加熱工程を行うことがより好ましい。   For example, in the manufacturing method of the composite body and the manufacturing method of the ion conductive solid of the embodiment described above, (C) the reheating step is included, but this step may be omitted. Even if it does in this way, the fall of ion conductivity can be suppressed more. (B) When the holding temperature in the holding step is, for example, less than 500 ° C. or less than 450 ° C., the reheating step can increase the ion conductivity and increase the battery capacity. More preferably, the process is performed.

また、例えば、上述した実施形態の複合体の製造方法では、(A)溶融混合工程は、(A−1)混合工程と(A−2)溶融工程と、を含むものとしたが、これらの工程を含まなくてもよい。例えば、あらかじめLBCO化合物の原料を(A−2)溶融工程に倣って溶融させて溶融物とし、この溶融物と、活物質や固体活物質とを混合してもよい。   For example, in the manufacturing method of the composite according to the above-described embodiment, (A) the melt mixing step includes (A-1) the mixing step and (A-2) the melting step. The process may not be included. For example, the raw material of the LBCO compound may be melted in advance in accordance with the (A-2) melting step to obtain a melt, and this melt may be mixed with an active material or a solid active material.

以下では、Li2+xx1-x3の組成を検討した例について、参考例として説明する。 In the following, an example of examining the composition of Li 2 + x B x C 1 -x O 3, is described as a reference example.

1.試料の合成
[参考例1]
試料の合成は、固相反応法により行った。具体的には、まず、原料としてのLi2CO3とLi3BO3とを、Li2CO3:Li3BO3がモル比で9:1となるように秤量し、混合した。続いて、プレス成型し、加熱処理を行った。処理温度は、650℃で、水分とCO2が十分少ない雰囲気で行った。こうして、参考例1の試料(x=0.1)を得た。
1. Sample synthesis [Reference Example 1]
The sample was synthesized by a solid phase reaction method. Specifically, first, Li 2 CO 3 and Li 3 BO 3 as raw materials were weighed and mixed so that Li 2 CO 3 : Li 3 BO 3 was in a molar ratio of 9: 1. Subsequently, press molding was performed and heat treatment was performed. The treatment temperature was 650 ° C., and the atmosphere was sufficiently water and CO 2 . Thus, a sample of Reference Example 1 (x = 0.1) was obtained.

[参考例2〜8]
Li2CO3:Li3BO3がモル比で4:1となるように秤量した以外は、参考例1と同様の工程を経て参考例2の試料(x=0.2)を得た。Li2CO3:Li3BO3がモル比で7:3となるように秤量した以外は、参考例1と同様の工程を経て参考例3の試料(x=0.3)を得た。Li2CO3:Li3BO3がモル比で3:2となるように秤量した以外は、参考例1と同様の工程を経て参考例4の試料(x=0.4)を得た。また、Li2CO3:Li3BO3がモル比で2:3となるように秤量した以外は、参考例1と同様の工程を経て参考例5の試料(x=0.6)を得た。また、Li2CO3:Li3BO3がモル比で1:4となるように秤量した以外は、参考例1と同様の工程を経て参考例6の試料(x=0.8)を得た。Li2CO3:Li3BO3がモル比で0:1となるように秤量した以外は、参考例1と同様の工程を経て参考例7の試料(x=1)を得た。Li2CO3:Li3BO3がモル比で1:0となるように秤量した以外は、参考例1と同様の工程を経て参考例8の試料(x=0)を得た。
[Reference Examples 2 to 8]
A sample of Reference Example 2 (x = 0.2) was obtained through the same steps as Reference Example 1 except that Li 2 CO 3 : Li 3 BO 3 was weighed so as to have a molar ratio of 4: 1. A sample of Reference Example 3 (x = 0.3) was obtained through the same steps as Reference Example 1, except that Li 2 CO 3 : Li 3 BO 3 was weighed so as to have a molar ratio of 7: 3. A sample of Reference Example 4 (x = 0.4) was obtained through the same steps as Reference Example 1 except that Li 2 CO 3 : Li 3 BO 3 was weighed so that the molar ratio was 3: 2. In addition, the sample of Reference Example 5 (x = 0.6) was obtained through the same steps as Reference Example 1 except that Li 2 CO 3 : Li 3 BO 3 was weighed so as to have a molar ratio of 2: 3. It was. In addition, the sample of Reference Example 6 (x = 0.8) was obtained through the same steps as Reference Example 1 except that Li 2 CO 3 : Li 3 BO 3 was weighed so that the molar ratio was 1: 4. It was. A sample (x = 1) of Reference Example 7 was obtained through the same steps as Reference Example 1, except that Li 2 CO 3 : Li 3 BO 3 was weighed so that the molar ratio was 0: 1. A sample (x = 0) of Reference Example 8 was obtained through the same steps as Reference Example 1, except that Li 2 CO 3 : Li 3 BO 3 was weighed so that the molar ratio was 1: 0.

2.イオン伝導率(導電率)の測定
得られた試料の両面に金を蒸着して電極とし、交流インピーダンス法を用いた導電率測定を行った。具体的には、ナイキストプロットでブロッキングがでる周波数の実部を抵抗値とし、この抵抗値から導電率を算出した。
2. Measurement of ionic conductivity (conductivity) Gold was vapor-deposited on both sides of the obtained sample to form electrodes, and the conductivity was measured using the AC impedance method. Specifically, the real part of the frequency at which blocking occurs in the Nyquist plot was used as the resistance value, and the conductivity was calculated from this resistance value.

3.結果と考察
図5に、参考例1〜8に基づいて作成した、Li2+xx1-x3におけるxの値と導電率との関係を表すグラフを示す。図5より、xが0.02以上0.8以下であれば導電率が8.0×10-10S/cm以上であり、xが0.08以上0.6以下であれば導電率が7.0×10-8S/cm以上と高くなり、0.14以上0.4以下であれば導電率が3.0×10-7S/cm以上とさらに高くなることがわかった。なお、参考例1〜8は、処理温度が650℃であるが、処理温度が異なる場合でも同様の傾向を示すと推察される。すなわち、xが0.02以上0.8以下であれば導電率が高く、xが0.08以上0.6以下であれば導電率より高く、0.14以上0.4以下であれば導電率がさらに高いと推察された。なお、x=0.2のものでは、融点Tmは700℃<Tm<750℃であった。
3. Results and Discussion FIG. 5 is a graph showing the relationship between the value of x and the conductivity in Li 2 + x B x C 1-x O 3 prepared based on Reference Examples 1 to 8. From FIG. 5, when x is 0.02 or more and 0.8 or less, the conductivity is 8.0 × 10 −10 S / cm or more, and when x is 0.08 or more and 0.6 or less, the conductivity is It was found that the conductivity was as high as 7.0 × 10 −8 S / cm or higher, and that the conductivity was further increased to 3.0 × 10 −7 S / cm or higher when it was 0.14 or more and 0.4 or less. In Reference Examples 1 to 8, although the processing temperature is 650 ° C., it is assumed that the same tendency is exhibited even when the processing temperature is different. That is, if x is 0.02 or more and 0.8 or less, the conductivity is high, if x is 0.08 or more and 0.6 or less, it is higher than the conductivity, and if x is 0.14 or more and 0.4 or less, the conductivity is high. The rate was estimated to be even higher. When x = 0.2, the melting point Tm was 700 ° C. <Tm <750 ° C.

次に、本発明の複合体を具体的に作製した例について、実験例として説明する。実験例2〜6が本発明の実施例に相当し、実験例1が比較例に相当する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Next, an example in which the composite of the present invention is specifically produced will be described as an experimental example. Experimental examples 2 to 6 correspond to examples of the present invention, and experimental example 1 corresponds to a comparative example. The present invention is not limited to the following examples.

1.電池の作製
[実験例1]
(1)固体電解質の作製
Li2CO3、La(OH)3、ZrO2、および、Nb25を出発原料とし、Li6.75La3Zr1.75Nb0.2512(以下ではLLZONbとも称する)の基本組成の化学量論比になるようにこの出発原料を秤量し、エタノール中にて遊星ボールミル(300rpm/ジルコニアボール)で4時間、混合・粉砕を行った。次に、出発原料(無機材料)の混合粉末をジルコニアボールとエタノールから分離したのち、Al23るつぼ中にて、950℃、10時間の条件で大気雰囲気で仮焼を行った。その後、本焼成でのLiの欠損をも補う目的で、仮焼した粉末に対してLi2CO3を無機材料中のLi量に対してLi量が5at%となるように添加し、仮焼した粉末の粉砕と混合の目的で、エタノール中にて遊星ボールミル(300rpm/ジルコニアボール)で6時間粉砕混合した。得られた粉末を再び大気圧下、950℃、5時間の条件下で仮焼した。続いて、得られた粉末を直径13mm、厚さ2mmに成形し冷水間等方加圧(CIP)を施したのち、成形焼成温度を1150℃とし、36時間、大気中の条件下で本焼成を行い、ペレット状の固体電解質を得た。CIPは、溶媒を水とし、27℃、200MPaの条件で行った。
1. Production of battery [Experiment 1]
(1) Preparation of solid electrolyte Li 2 CO 3 , La (OH) 3 , ZrO 2 , and Nb 2 O 5 are used as starting materials, and Li 6.75 La 3 Zr 1.75 Nb 0.25 O 12 (hereinafter also referred to as LLZONb) This starting material was weighed so as to have a stoichiometric ratio of the basic composition, and mixed and pulverized in ethanol in a planetary ball mill (300 rpm / zirconia ball) for 4 hours. Next, after the mixed powder of the starting material (inorganic material) was separated from zirconia balls and ethanol, calcination was performed in an Al 2 O 3 crucible at 950 ° C. for 10 hours in an air atmosphere. Thereafter, Li 2 CO 3 is added to the calcined powder so that the Li amount is 5 at% with respect to the Li amount in the inorganic material for the purpose of making up for the loss of Li in the main firing. For the purpose of pulverizing and mixing the obtained powder, it was pulverized and mixed in a planetary ball mill (300 rpm / zirconia ball) for 6 hours in ethanol. The obtained powder was again calcined under atmospheric pressure at 950 ° C. for 5 hours. Subsequently, the obtained powder was molded to a diameter of 13 mm and a thickness of 2 mm and subjected to isostatic pressing (CIP) between cold water, and then the sintering temperature was set to 1150 ° C. for 36 hours under atmospheric conditions. To obtain a pellet-shaped solid electrolyte. CIP was performed under the conditions of 27 ° C. and 200 MPa using water as a solvent.

(2)正極活物質粉末の作製
Li2CO3およびCoOを出発原料とし、Li2CO3とCoOとのモル比が1:2(総量約50g)となるようにこの出発原料を秤量し、エタノール(100ml)中にて遊星ボールミル(300rpm/ジルコニアポッド(500cc)/ジルコニアビーズ(3mmφ、500g))で1時間、混合・粉砕を行った。その後、設定温度80℃の乾燥機中にて脱溶媒を行った後、篩にて、ジルコニアビーズと原料混合粉末を分離した。その粉末をアルミナるつぼ中にて850℃、20時間、大気中条件下で熱処理することでLiCoO2粉末を合成した。
(2) Preparation of positive electrode active material powder Using Li 2 CO 3 and CoO as starting materials, the starting materials are weighed so that the molar ratio of Li 2 CO 3 and CoO is 1: 2 (total amount is about 50 g). The mixture was pulverized in ethanol (100 ml) with a planetary ball mill (300 rpm / zirconia pod (500 cc) / zirconia beads (3 mmφ, 500 g)) for 1 hour. Then, after removing the solvent in a dryer at a set temperature of 80 ° C., the zirconia beads and the raw material mixed powder were separated by a sieve. LiCoO 2 powder was synthesized by heat-treating the powder in an alumina crucible at 850 ° C. for 20 hours under atmospheric conditions.

(3)LBCO化合物の原料粉末の作製
参考例2の試料を、遊星ボールミル(600rpm)で1時間湿式粉砕し、LBCO化合物の原料粉末(以下LBCO粉末とも称する)を得た。
(3) Preparation of LBCO Compound Raw Material Powder The sample of Reference Example 2 was wet-ground for 1 hour with a planetary ball mill (600 rpm) to obtain an LBCO compound raw material powder (hereinafter also referred to as LBCO powder).

(4)正極ペーストの作製
正極活物質粉末(粒径5μm)とLBCO粉末(粒径0.2μm)とを体積比1:1の比率で乳鉢での乾式混練により混練し、混合粉末を得た。この混合粉末1.5gとバインダー(日新化成製、ECビヒクル(エチルセルロースとターピオネールの混合物))1gとを混合し、正極ペーストを作製した。
(4) Preparation of positive electrode paste Positive electrode active material powder (particle size 5 μm) and LBCO powder (particle size 0.2 μm) were kneaded by dry kneading in a mortar at a volume ratio of 1: 1 to obtain a mixed powder. . 1.5 g of this mixed powder and 1 g of binder (manufactured by Nisshin Kasei Co., Ltd., EC vehicle (mixture of ethyl cellulose and terpionol)) were mixed to prepare a positive electrode paste.

(5)電池の作製
作製したペレット状の固体電解質の表面をサンドペーパー(♯6000)で研磨した。この研磨面にスクリーン印刷法にて、正極ペーストを塗布した。このときスクリーンのサイズは10mmφとした。そして、150℃に設定した乾燥機中にて5分間かけて脱溶媒を行った。こうして得られた塗布体を、大気中にて780℃で1時間加熱し(溶融混合工程)、その後急冷することにより、固体電解質上に正極複合体を作製した。なお、780℃ではLBCO粉末は溶融して液相化した。得られた正極複合体の表面に、集電体としてのAuをスパッターコートした。その後、固体電解質の正極複合体の形成面とは反対側の面に負極としての金属Liを蒸着して負極とした。得られた積層体を密閉容器中にいれ、絶縁したリード線を容器外に取り出し、実験例1の電池を作製した。
(5) Production of Battery The surface of the produced pellet-shaped solid electrolyte was polished with sandpaper (# 6000). A positive electrode paste was applied to the polished surface by screen printing. At this time, the size of the screen was 10 mmφ. And the solvent removal was performed over 5 minutes in the dryer set to 150 degreeC. The coated body thus obtained was heated in the atmosphere at 780 ° C. for 1 hour (melt mixing step), and then rapidly cooled to prepare a positive electrode composite on the solid electrolyte. Note that at 780 ° C., the LBCO powder melted into a liquid phase. Au as a current collector was sputter coated on the surface of the obtained positive electrode composite. Then, metal Li as a negative electrode was vapor-deposited on the surface opposite to the surface on which the solid electrolyte positive electrode composite was formed to form a negative electrode. The obtained laminate was put in a sealed container, and the insulated lead wire was taken out of the container to produce a battery of Experimental Example 1.

[実験例2]
「(5)電池の作製」において、溶融混合工程の後に急冷するのに代えて、400℃で30分保持する保持工程を行ったこと以外は、実験例1と同様に、実験例2の電池を作製した。
[Experiment 2]
The battery of Experimental Example 2 was the same as Experimental Example 1 except that in “(5) Production of Battery”, a holding step of holding at 400 ° C. for 30 minutes was performed instead of quenching after the melt mixing step. Was made.

[実験例3〜6]
保持工程の後に、500℃に加熱する再加熱工程を行ったこと以外は、実験例2と同様に、実験例3の電池を作製した。再加熱工程の加熱温度を500℃から600℃に変更した以外は、実験例3と同様に、実験例4の電池を作製した。再加熱工程の加熱温度を500℃から650℃に変更した以外は、実験例3と同様に、実験例5の電池を作製した。再加熱工程の加熱温度を500℃から680℃に変更した以外は、実験例3と同様に、実験例6の電池を作製した。
[Experimental Examples 3 to 6]
A battery of Experimental Example 3 was fabricated in the same manner as Experimental Example 2 except that a reheating process of heating to 500 ° C. was performed after the holding process. A battery of Experimental Example 4 was produced in the same manner as Experimental Example 3, except that the heating temperature in the reheating process was changed from 500 ° C to 600 ° C. A battery of Experimental Example 5 was produced in the same manner as Experimental Example 3, except that the heating temperature in the reheating process was changed from 500 ° C. to 650 ° C. A battery of Experimental Example 6 was produced in the same manner as Experimental Example 3, except that the heating temperature in the reheating process was changed from 500 ° C. to 680 ° C.

2.走査型電子顕微鏡(SEM)観察
実験例5の電池に用いた積層体の断面写真(積層体を割ったときの破断面)を、図6に示した。図6より、活物質の隙間をLBCOが埋め、イオン伝導パスが形成されていることがわかった。
2. Scanning Electron Microscope (SEM) Observation A cross-sectional photograph (fracture surface when the laminate is broken) of the laminate used in the battery of Experimental Example 5 is shown in FIG. From FIG. 6, it was found that LBCO filled the gaps in the active material to form ion conduction paths.

2.充放電試験
作製した電池を用い、5μAで4.05Vまで充電後1mA、500μA、200μA、100μA、50μA、20μA、10μA、5μAで2.5Vまで放電し、放電容量を測定した。表1及び図7に放電特性を示した。
2. Charge / Discharge Test Using the prepared battery, the battery was charged to 4.05 V at 5 μA, and then discharged to 2.5 V at 1 mA, 500 μA, 200 μA, 100 μA, 50 μA, 20 μA, 10 μA, 5 μA, and the discharge capacity was measured. Table 1 and FIG. 7 show the discharge characteristics.

3.電極中のCO3 2-イオン分析
実験例1〜6の正極について、レーザーラマン分光装置(ナノフォトン製、Raman−touch)を用いて、波長532nmの励起光でラマン分光測定を行い、CO3 2-の積層構造を示す1090cm-1近傍領域のピークを分析し、上述したS値及びRmaxを求めた。また、参考として、参考例1〜4,8の試料について、同様にラマン分光測定を行った。図8に実験例1〜6のラマン散乱スペクトルを、図9に参考例1〜4,8のラマン散乱スペクトルを示した。また、図10に図9から読み取ったLi2+xx1-x3のxの値とRmaxとの関係を示した。
3. CO 3 2- ion analysis in electrode For the positive electrodes of Experimental Examples 1 to 6, Raman spectroscopy measurement was performed with excitation light having a wavelength of 532 nm using a laser Raman spectrometer (manufactured by Nanophoton, Raman-touch), and CO 3 2 The peak in the vicinity of 1090 cm −1 indicating the laminated structure of was analyzed, and the above-described S value and R max were obtained. For reference, Raman spectroscopic measurements were similarly performed on the samples of Reference Examples 1 to 4 and 8. FIG. 8 shows the Raman scattering spectra of Experimental Examples 1 to 6, and FIG. 9 shows the Raman scattering spectra of Reference Examples 1 to 4 and 8. FIG. 10 shows the relationship between the value of x and R max of Li 2 + x B x C 1-x O 3 read from FIG.

図8より、保持工程を行わなかった実験例1では、CO3 2-の積層構造を示すピーク(炭酸ピーク)が確認されず、Li2+xx1-x3がほとんど存在しないことがわかった。また、保持工程を行った実験例2〜6では炭酸ピークが回復することがわかった。このうち、再加熱工程を行わなかった実験例2では、炭酸ピークは低波数側に裾を引いており、一般的なLi2+xx1-x3(図9)のように対称ではなかった。一般的なLi2+xx1-x3では、Bドープ量(xの値)とラマンシフト(Rmax)との間に線形関係が見られたことから(図10)、実験例2では、Bドープ量が異なる状態のものが混在していると推察された。この点についてさらに検討したところ、実験例2の炭酸ピークは、図11に示すように、Li2CO3(x=0)とLi2.40.40.63との累積フィットピークと類似した形状を有していた。このことから、実験例2では、Li2CO3(x=0)とLi2.40.40.63(x=0.4)とが混在している(分相している)と推察された。一方、再加熱工程を行った実験例3〜6では、炭酸ピークがほぼ対称なものに変化していた。このことから、実験例3〜6では、分相せずに単一相となっているか、分相していても比較的近い組成のものに分相していると推察された。表2に、実験例1〜6のラマン分光測定の結果から求めた組成(ラマン組成)と、Rmaxの値をまとめた。また、表2には、充放電試験において1mA放電を行ったときの放電容量も示した。これらの結果から、保持工程によって炭酸ピークが回復(CO2が増加)することにより、放電容量が向上することがわかった。また、再加熱工程において500℃以上600℃以下で再加熱することによってCO2が増加すると共に単相化し、放電容量が向上することがわかった。また、再加熱工程において、600℃を超える温度、特に650℃を超える温度で再加熱すると、温度を高めるにつれてCO2が減少し、これに伴い、放電容量が低下する傾向にあることがわかった。 From FIG. 8, in Experimental Example 1 in which the holding step was not performed, the peak (carbonic acid peak) indicating the laminated structure of CO 3 2− was not confirmed, and there was almost no Li 2 + x B x C 1−x O 3. I understood it. Moreover, it turned out that a carbonate peak recovers in Experimental Examples 2-6 which performed the holding process. Among them, in Experimental Example 2 in which the reheating process was not performed, the carbonic acid peak had a tail on the low wavenumber side, as in general Li 2 + x B x C 1-x O 3 (FIG. 9). It was not symmetrical. In general Li 2 + x B x C 1-x O 3 , a linear relationship was observed between the B doping amount (value of x) and the Raman shift (R max ) (FIG. 10). In Example 2, it was guessed that the thing in the state from which B dope amount differs was mixed. Further examination of this point revealed that the carbonic acid peak of Experimental Example 2 has a shape similar to the cumulative fit peak of Li 2 CO 3 (x = 0) and Li 2.4 B 0.4 C 0.6 O 3 as shown in FIG. Had. From this, it is inferred that in Experimental Example 2, Li 2 CO 3 (x = 0) and Li 2.4 B 0.4 C 0.6 O 3 (x = 0.4) are mixed (phase-separated). It was. On the other hand, in Experimental Examples 3 to 6 in which the reheating step was performed, the carbonic acid peak changed to a substantially symmetrical one. From this, in Experimental Examples 3 to 6, it was inferred that the phases were not separated but became a single phase, or the phases were separated to a relatively close composition even if the phases were separated. Table 2 summarizes the compositions (Raman compositions) determined from the results of Raman spectroscopic measurements of Experimental Examples 1 to 6 and the value of R max . Table 2 also shows the discharge capacity when 1 mA discharge was performed in the charge / discharge test. From these results, it was found that the discharge capacity was improved by recovering the carbonic acid peak (increasing CO 2 ) by the holding step. Further, it was found that by reheating at 500 ° C. or more and 600 ° C. or less in the reheating step, CO 2 is increased and a single phase is formed, and the discharge capacity is improved. Further, in the reheating step, it was found that when reheating was performed at a temperature exceeding 600 ° C., particularly at a temperature exceeding 650 ° C., CO 2 decreased as the temperature was increased, and accordingly, the discharge capacity tended to decrease. .

なお、上述したCO2の増減や、それに伴う放電容量の低下については、熱重量(TG)・示差熱(DTA)分析からも同様のことが推察された。図12に、参考例2(x=0.2)の試料のTG・DTA分析結果を示した。図12に示すように、参考例2の試料では、融点付近でTGが大きく減少した。このことから、Li2+xx1-x3を構成するLi2CO3成分が融点付近で絶縁体であるLi2Oと気体であるCO2とに分解し、CO2が蒸発することによってTGが減少し、放電容量が低下したと推察された。また、図13には、参考例2(x=0.2)の試料のTG・DTA分析結果を示した(図13(a))。なお、分析に際しては、図13(b)に示すような温度制御を行った。図13より、溶融後、所定の温度で保持することで、重量(CO2)が回復し、特に、450℃付近で大きな回復が確認され、その後300℃付近で回復がほぼ終了することがわかった。このことから、300℃以上で保持する保持工程により、CO2が回復し、放電容量の低下が抑制されたと推察された。 Incidentally, the increase and decrease and CO 2 as described above, for the decrease in discharge capacity due to it was suggested that a similar thing Thermogravimetric (TG) · differential thermal (DTA) analysis. FIG. 12 shows the TG / DTA analysis results of the sample of Reference Example 2 (x = 0.2). As shown in FIG. 12, in the sample of Reference Example 2, TG was greatly reduced near the melting point. From this, the Li 2 CO 3 component constituting Li 2 + x B x C 1-x O 3 is decomposed into Li 2 O as an insulator and CO 2 as a gas near the melting point, and CO 2 is evaporated. It was speculated that the TG decreased and the discharge capacity decreased. FIG. 13 shows the TG / DTA analysis results of the sample of Reference Example 2 (x = 0.2) (FIG. 13A). In the analysis, temperature control as shown in FIG. 13B was performed. From FIG. 13, it is understood that the weight (CO 2 ) is recovered by holding at a predetermined temperature after melting, and particularly a large recovery is confirmed at around 450 ° C., and then the recovery is almost finished at around 300 ° C. It was. From this, it was inferred that CO 2 was recovered by the holding step of holding at 300 ° C. or higher, and the decrease in discharge capacity was suppressed.

4.まとめ
以上説明したように、実験例2〜6では、保持工程や再加熱工程を含む製造方法で製造することにより、こうした工程を含まない場合よりも複合体のイオン伝導性をより高め、電池の容量をより高めることができることがわかった。こうした効果が得られた理由について、実験例5を一例として用いて考察した。図14は、実験例5の製造工程を概念的に示す説明図である。この製造工程では、活物質や固体電解質と、Li2+xx1-x3との密着性を高めることを目的として、まず、780℃で1時間加熱してLi2.20.20.83を溶融させる溶融混合工程を行った。ところで、Li2.20.20.83を溶融させると、イオン伝導性が低下し、期待されるイオン伝導性が得られなくなった(容量が低かった)。これは、Li2.20.20.83を溶融させると、絶縁性のLi2Oとイオン伝導性の低いLi3BO3とに分解し、これらの分解物に起因する、活物質や固体電解質とLi2+xx1-x3との界面の減少や、複合体中のイオン伝導パスの狭窄などによるものと推察された。そこで、溶融混合工程の後に400℃で30分間保持する保持工程を行った。この保持工程では、雰囲気などからCO2を吸収し、絶縁性のLi2Oはイオン伝導性の低いLi2CO3に、イオン伝導性の低いLi3BO3はイオン伝導性の比較的高いLi2.40.40.63となった。こうすることでイオン伝導性が向上するが、未だ、イオン伝導性の低いLi2CO3が存在していた。そこで、さらに、650℃まで加熱する再加熱工程を行った。この再加熱工程では、イオン伝導性の比較的高いLi2.40.40.63とイオン伝導性の低いLi2CO3とが反応することにより、イオン伝導性の高いLi2.20.20.83となった。こうして、イオン伝導性がより向上し、保持工程や再加熱工程を含まない製造方法で製造した場合よりも、イオン伝導性の低下を抑制することができたと推察された。
4). Summary As described above, in Experimental Examples 2 to 6, by producing by a production method including a holding step and a reheating step, the ionic conductivity of the composite is further increased than in the case where such a step is not included. It was found that the capacity can be further increased. The reason why such an effect was obtained was considered using Experimental Example 5 as an example. FIG. 14 is an explanatory diagram conceptually showing the manufacturing process of Experimental Example 5. In this manufacturing process, for the purpose of improving the adhesion between the active material or solid electrolyte and Li 2 + x B x C 1-x O 3 , first, Li 2.2 B 0.2 C is heated at 780 ° C. for 1 hour. A melt mixing process for melting 0.8 O 3 was performed. By the way, when Li 2.2 B 0.2 C 0.8 O 3 was melted, the ion conductivity was lowered, and the expected ion conductivity could not be obtained (the capacity was low). This is because when Li 2.2 B 0.2 C 0.8 O 3 is melted, it is decomposed into insulating Li 2 O and Li 3 BO 3 having low ion conductivity, and active materials and solid electrolytes resulting from these decomposition products This was presumed to be due to a decrease in the interface between Li 2 + x B x C 1-x O 3 and a narrowing of the ion conduction path in the composite. Therefore, a holding step of holding at 400 ° C. for 30 minutes was performed after the melt mixing step. In this holding step, CO 2 is absorbed from the atmosphere, etc., insulating Li 2 O is Li 2 CO 3 having low ion conductivity, and Li 3 BO 3 having low ion conductivity is Li ion having relatively high ion conductivity. 2.4 B 0.4 C 0.6 O 3 . This improves the ionic conductivity, but Li 2 CO 3 having a low ionic conductivity still exists. Therefore, a reheating step of heating to 650 ° C. was further performed. In this reheating step, Li 2.4 B 0.4 C 0.6 O 3 having a relatively high ion conductivity reacts with Li 2 CO 3 having a low ion conductivity, whereby Li 2.2 B 0.2 C 0.8 O having a high ion conductivity is reacted. It became 3 . Thus, it was speculated that the ionic conductivity was further improved, and the decrease in ionic conductivity could be suppressed as compared with the case of producing by a production method not including a holding step and a reheating step.

本発明は、電池産業の分野などに利用可能である。   The present invention can be used in the field of the battery industry.

10 固体電解質層、11 電極、12 正極、12a 正極複合体、12b 集電体、14 負極、14a 負極活物質層、14b 集電体、16 ポリマー電解質層、20 電池。   10 solid electrolyte layer, 11 electrode, 12 positive electrode, 12a positive electrode composite, 12b current collector, 14 negative electrode, 14a negative electrode active material layer, 14b current collector, 16 polymer electrolyte layer, 20 battery.

Claims (11)

一般式Li2+xx1-x3(0<x<1)で表されるイオン伝導性固体と、
イオン伝導性固体に分散した活物質及び固体電解質の少なくとも一方と、
を備え、
ラマン散乱スペクトルにおいて、CO3 2-の振動ピークが確認される、
複合体。
An ion conductive solid represented by the general formula Li 2 + x B x C 1-x O 3 (0 <x <1);
At least one of an active material and a solid electrolyte dispersed in an ion conductive solid;
With
In the Raman scattering spectrum, a vibration peak of CO 3 2- is confirmed.
Complex.
前記CO3 2-の振動ピークは、強度が最大となるラマンシフトRmaxが、1085cm-1以上1089cm-1以下の範囲にある、請求項1に記載の複合体。 2. The composite according to claim 1, wherein the vibration peak of CO 3 2− has a Raman shift R max at which the intensity is maximum in a range of 1085 cm −1 to 1089 cm −1 . 前記CO3 2-の振動ピークは、強度が最大となるラマンシフトRmaxより低波数側の面積をSL、Rmaxより高波数側の面積をSHとしたときに、S=|SL−SH|/(SL+SH)で表される対称性パラメータSの値が0.5以下である、請求項1又は2に記載の複合体。 The CO 3 2- vibrational peak in intensity Raman shift is maximum R max the than the area of lower wave numbers S L, the area of from R max higher wave number side when the S H, S = | S L -S H | / the value of (S L + S H) symmetry parameter represented by S is 0.5 or less, the composite body according to claim 1 or 2. 前記対称性パラメータSの値は、0.01以上0.3以下の範囲にある、請求項3に記載の複合体。   The composite according to claim 3, wherein the value of the symmetry parameter S is in the range of 0.01 to 0.3. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合体を備えた、電池。   The battery provided with the composite_body | complex of any one of Claims 1-4. 活物質及び固体電解質の少なくとも一方と一般式Li2+xx1-x3(0<x<1)で表されるLBCO化合物の原料の溶融物とを含む溶融混合物を作製する溶融混合工程と、
前記溶融工程の後に、300℃以上前記LBCO化合物の融点未満の保持温度で保持する保持工程と、
を含む、複合体の製造方法。
Melting to produce a molten mixture containing at least one of an active material and a solid electrolyte and a raw material melt of an LBCO compound represented by the general formula Li 2 + x B x C 1-x O 3 (0 <x <1) A mixing step;
After the melting step, a holding step of holding at a holding temperature of 300 ° C. or higher and lower than the melting point of the LBCO compound;
The manufacturing method of the composite_body | complex containing.
前記保持工程の後に、前記保持温度より高く前記LBCO化合物の融点未満の再加熱温度まで再加熱する再加熱工程、を含む、請求項6に記載の複合体の製造方法。   The manufacturing method of the composite_body | complex of Claim 6 including the reheating process reheated to the reheating temperature higher than the said holding temperature and less than melting | fusing point of the said LBCO compound after the said holding process. 前記再加熱温度は、500℃以上650℃以下の範囲にある、請求項7に記載の複合体の製造方法。   The said reheating temperature is a manufacturing method of the composite_body | complex of Claim 7 which exists in the range of 500 to 650 degreeC. 前記保持温度は、350℃以上450℃以下の範囲にある、請求項6〜8のいずれか1項に記載の複合体の製造方法。   The said holding temperature is a manufacturing method of the composite_body | complex of any one of Claims 6-8 which exists in the range of 350 to 450 degreeC. 前記溶融混合工程は、
活物質及び固体電解質の少なくとも一方と、前記LBCO化合物の原料とを混合する混合工程と、
前記混合工程で得られた混合物を、前記LBCO化合物の融点以上の溶融加熱温度で加熱する溶融工程と、
を含む、請求項6〜9のいずれか1項に記載の複合体の製造方法。
The melt mixing step includes
A mixing step of mixing at least one of an active material and a solid electrolyte and a raw material of the LBCO compound;
A melting step of heating the mixture obtained in the mixing step at a melting heating temperature equal to or higher than the melting point of the LBCO compound;
The manufacturing method of the composite_body | complex of any one of Claims 6-9 containing this.
一般式Li2+xx1-x3(0<x<1)で表されるLBCO化合物の原料を、前記LBCO化合物の融点以上の溶融加熱温度で加熱して溶融物を作製する溶融工程と、
前記溶融工程の後に、300℃以上前記LBCO化合物の融点未満の保持温度で保持する保持工程と、
を含む、イオン伝導性固体の製造方法。
A raw material of the LBCO compound represented by the general formula Li 2 + x B x C 1-x O 3 (0 <x <1) is heated at a melting heating temperature equal to or higher than the melting point of the LBCO compound to produce a melt. Melting process;
After the melting step, a holding step of holding at a holding temperature of 300 ° C. or higher and lower than the melting point of the LBCO compound;
A method for producing an ion conductive solid, comprising:
JP2014236857A 2014-11-21 2014-11-21 COMPOSITE, BATTERY, COMPOSITE MANUFACTURING METHOD AND ION CONDUCTIVE SOLID MANUFACTURING METHOD Active JP6090290B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014236857A JP6090290B2 (en) 2014-11-21 2014-11-21 COMPOSITE, BATTERY, COMPOSITE MANUFACTURING METHOD AND ION CONDUCTIVE SOLID MANUFACTURING METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014236857A JP6090290B2 (en) 2014-11-21 2014-11-21 COMPOSITE, BATTERY, COMPOSITE MANUFACTURING METHOD AND ION CONDUCTIVE SOLID MANUFACTURING METHOD

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016100218A JP2016100218A (en) 2016-05-30
JP6090290B2 true JP6090290B2 (en) 2017-03-08

Family

ID=56078077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014236857A Active JP6090290B2 (en) 2014-11-21 2014-11-21 COMPOSITE, BATTERY, COMPOSITE MANUFACTURING METHOD AND ION CONDUCTIVE SOLID MANUFACTURING METHOD

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6090290B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6995135B2 (en) 2017-11-10 2022-01-14 日本碍子株式会社 Secondary battery

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2991256B2 (en) * 1991-08-23 1999-12-20 日本電信電話株式会社 Lithium ion conductive solid electrolyte material
JP5854045B2 (en) * 2011-06-20 2016-02-09 株式会社豊田中央研究所 All-solid-state lithium secondary battery and manufacturing method thereof
JP5919673B2 (en) * 2011-08-10 2016-05-18 株式会社豊田中央研究所 Solid electrolyte and method for producing the same
US9793525B2 (en) * 2012-10-09 2017-10-17 Johnson Battery Technologies, Inc. Solid-state battery electrodes
JP2014220174A (en) * 2013-05-10 2014-11-20 日本碍子株式会社 Method for manufacturing lithium ion conductive solid electrolyte-electrode composite
JP6119469B2 (en) * 2013-07-05 2017-04-26 株式会社豊田中央研究所 Ion conductive solid, method for producing the same, and solid battery
JP2015204215A (en) * 2014-04-15 2015-11-16 住友金属鉱山株式会社 Lithium ion-conducting solid electrolyte, manufacturing method thereof, and all-solid battery
JP2016025020A (en) * 2014-07-23 2016-02-08 セイコーエプソン株式会社 Electrode complex, lithium battery, and electrode complex manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016100218A (en) 2016-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hayashi et al. High sodium ion conductivity of glass–ceramic electrolytes with cubic Na3PS4
JP5854045B2 (en) All-solid-state lithium secondary battery and manufacturing method thereof
WO2020045633A1 (en) Sulfide solid electrolyte and all-solid-state battery
JP5919673B2 (en) Solid electrolyte and method for producing the same
JP6119469B2 (en) Ion conductive solid, method for producing the same, and solid battery
CN107134589B (en) Sulfide solid electrolyte material, lithium solid battery, and method for producing sulfide solid electrolyte material
JP6222142B2 (en) Method for manufacturing electrode body
Wang et al. Low temperature-densified NASICON-based ceramics promoted by Na2O-Nb2O5-P2O5 glass additive and spark plasma sintering
JP2007294429A (en) Lithium ion conductive solid electrolyte and its manufacturing method
JP6679843B2 (en) Electrode, electrode manufacturing method and battery
JP2015204215A (en) Lithium ion-conducting solid electrolyte, manufacturing method thereof, and all-solid battery
JP2017132682A (en) Sintered compact including lithium titanate and lithium titanate lanthanum, method for producing the same, and lithium battery
JP6890640B2 (en) Lithium ion conductive oxide
JP6832073B2 (en) Manufacturing method of positive electrode active material for all-solid-state batteries
WO2021039835A1 (en) Lithium-ion-conductive oxide
JP6310713B2 (en) Solid electrolyte material, lithium ion battery, and method for producing solid electrolyte material
CN110574208A (en) All-solid-state battery
WO2015037270A1 (en) Solid electrolyte, and all-solid ion secondary battery using same
JP2014229579A (en) Lithium ion conductive inorganic solid composite
JP2016103381A (en) Method for manufacturing all-solid battery
JP7035281B2 (en) Lithium Ion Conductive Oxides and Their Applications
JP6090290B2 (en) COMPOSITE, BATTERY, COMPOSITE MANUFACTURING METHOD AND ION CONDUCTIVE SOLID MANUFACTURING METHOD
JP6432969B2 (en) Raw material powder for solid electrolyte
WO2021215403A1 (en) Lithium ion-conductive glass ceramic
JP6752971B2 (en) Improvement of ionic conductivity of LiTi2 (PS4) 3 by Al doping

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160303

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170123

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6090290

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150