JPH1012269A - 固体電解質及び固体電解質電池 - Google Patents
固体電解質及び固体電解質電池Info
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- JPH1012269A JPH1012269A JP8181324A JP18132496A JPH1012269A JP H1012269 A JPH1012269 A JP H1012269A JP 8181324 A JP8181324 A JP 8181324A JP 18132496 A JP18132496 A JP 18132496A JP H1012269 A JPH1012269 A JP H1012269A
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- battery
- clay mineral
- lithium ion
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電時において負極と固体電解質とが反応し
て固体電解質が劣化したり、活物質となるリチウムが消
費されるということが少なく、十分な放電容量が得られ
ると共に、サイクル特性にも優れた固体電解質電池を提
供する。 【解決手段】 正極と負極との間に固体電解質が設けら
れた固体電解質電池において、この固体電解質にリチウ
ムイオン導電性の層状粘土鉱物を用いた。
て固体電解質が劣化したり、活物質となるリチウムが消
費されるということが少なく、十分な放電容量が得られ
ると共に、サイクル特性にも優れた固体電解質電池を提
供する。 【解決手段】 正極と負極との間に固体電解質が設けら
れた固体電解質電池において、この固体電解質にリチウ
ムイオン導電性の層状粘土鉱物を用いた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、正極と負極との
間に固体電解質が設けられた固体電解質電池に使用され
る固体電解質及びこの固体電解質を用いた固体電解質電
池に係り、特に、充電時において負極等と反応するとい
うことが少ない固体電解質及びこの固体電解質を用いた
固体電解質電池に関するものである。
間に固体電解質が設けられた固体電解質電池に使用され
る固体電解質及びこの固体電解質を用いた固体電解質電
池に係り、特に、充電時において負極等と反応するとい
うことが少ない固体電解質及びこの固体電解質を用いた
固体電解質電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電池における電解質として
は、一般に水系或いは非水系の電解液が使用されていた
が、近年、このような液体の電解質にかえて、高分子等
で構成された固体電解質を用いた固体電解質電池が注目
されるようになった。
は、一般に水系或いは非水系の電解液が使用されていた
が、近年、このような液体の電解質にかえて、高分子等
で構成された固体電解質を用いた固体電解質電池が注目
されるようになった。
【０００３】すなわち、このような固体電解質電池は電
解質が液体でないため、漏液の心配が無く、腐食性も少
なく、また電解液の注液等を必要とせず、電池の構造が
簡単でその組立も容易になる等の利点があった。
解質が液体でないため、漏液の心配が無く、腐食性も少
なく、また電解液の注液等を必要とせず、電池の構造が
簡単でその組立も容易になる等の利点があった。
【０００４】ここで、このような固体電解質電池におい
ては、その固体電解質として、高分子材料にリチウム化
合物が含有されたリチウムイオン導電性のものが使用さ
れており、従来においては、その高分子材料として、一
般にポリエチレンオキサイドが利用されていた。
ては、その固体電解質として、高分子材料にリチウム化
合物が含有されたリチウムイオン導電性のものが使用さ
れており、従来においては、その高分子材料として、一
般にポリエチレンオキサイドが利用されていた。
【０００５】しかし、このような高分子材料を用いた高
分子固体電解質の場合、充電時において負極等とこの高
分子固体電解質とが反応しやすく、この反応によって高
分子固体電解が劣化したり、活物質となるリチウムが消
費され、放電容量が低下すると共にサイクル特性が悪く
なる等の問題があった。
分子固体電解質の場合、充電時において負極等とこの高
分子固体電解質とが反応しやすく、この反応によって高
分子固体電解が劣化したり、活物質となるリチウムが消
費され、放電容量が低下すると共にサイクル特性が悪く
なる等の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、固体電解
質を用いた固体電解質電池における上記のような問題を
解決することを課題とするものであり、充電時において
負極と固体電解質とが反応して固体電解質が劣化した
り、活物質となるリチウムが消費されるということが少
なく、十分な放電容量が得られると共に、サイクル特性
にも優れた固体電解質電池が得られるようにすることを
課題とするものである。
質を用いた固体電解質電池における上記のような問題を
解決することを課題とするものであり、充電時において
負極と固体電解質とが反応して固体電解質が劣化した
り、活物質となるリチウムが消費されるということが少
なく、十分な放電容量が得られると共に、サイクル特性
にも優れた固体電解質電池が得られるようにすることを
課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記のような課題を解決するため、リチウムイオン導電性
の層状粘土鉱物で構成された固体電解質を開発した。
記のような課題を解決するため、リチウムイオン導電性
の層状粘土鉱物で構成された固体電解質を開発した。
【０００８】また、この発明における固体電解質電池に
おいては、正極と負極との間に固体電解質が設けられた
固体電解質電池において、固体電解質に上記のリチウム
イオン導電性の層状粘土鉱物を用いるようにした。
おいては、正極と負極との間に固体電解質が設けられた
固体電解質電池において、固体電解質に上記のリチウム
イオン導電性の層状粘土鉱物を用いるようにした。
【０００９】ここで、固体電解質電池における固体電解
質として、上記のようなリチウムイオン導電性の層状粘
土鉱物を用いると、ポリエチレンオキサイド等の高分子
で構成された高分子固体電解質を用いた場合のように、
充電時において負極と固体電解質とが反応して固体電解
質が劣化したり、活物質となるリチウムが消費されたり
するということがなく、放電容量の低下が抑制されると
共に、サイクル特性にも優れた固体電解質電池が得られ
るようになる。
質として、上記のようなリチウムイオン導電性の層状粘
土鉱物を用いると、ポリエチレンオキサイド等の高分子
で構成された高分子固体電解質を用いた場合のように、
充電時において負極と固体電解質とが反応して固体電解
質が劣化したり、活物質となるリチウムが消費されたり
するということがなく、放電容量の低下が抑制されると
共に、サイクル特性にも優れた固体電解質電池が得られ
るようになる。
【００１０】ここで、上記の固体電解質を構成する層状
粘土鉱物としては、モンモリロナイト、カオリナイト、
ハロイサイト、イライト、バーミキュライト、緑泥石等
を使用することができる。
粘土鉱物としては、モンモリロナイト、カオリナイト、
ハロイサイト、イライト、バーミキュライト、緑泥石等
を使用することができる。
【００１１】また、このような層状粘土鉱物にリチウム
イオン導電性を付与するにあたっては、硫酸リチウム等
の水溶性リチウム塩を溶解した水溶液に、上記のような
層状粘土鉱物を浸漬させて、この層状粘土鉱物に水溶性
リチウム塩を含有させ、その後、これを洗浄し乾燥させ
て、この層状粘土鉱物における層間においてリチウムイ
オンが移動できるようにする。
イオン導電性を付与するにあたっては、硫酸リチウム等
の水溶性リチウム塩を溶解した水溶液に、上記のような
層状粘土鉱物を浸漬させて、この層状粘土鉱物に水溶性
リチウム塩を含有させ、その後、これを洗浄し乾燥させ
て、この層状粘土鉱物における層間においてリチウムイ
オンが移動できるようにする。
【００１２】また、上記の固体電解質を正極と負極との
間に設けて固体電解質電池を得るにあたっては、リチウ
ムイオンがこの固体電解質を通して正極と負極との間で
スムーズに移動できるようにするため、この固体電解質
を正極と負極との間に設けた状態で、これらを焼結させ
て一体化させることが好ましい。
間に設けて固体電解質電池を得るにあたっては、リチウ
ムイオンがこの固体電解質を通して正極と負極との間で
スムーズに移動できるようにするため、この固体電解質
を正極と負極との間に設けた状態で、これらを焼結させ
て一体化させることが好ましい。
【００１３】また、この発明における固体電解質電池に
おいて、その正極に使用する正極材料としては、リチウ
ムイオンを吸蔵，放出することができる公知の正極材料
を用いることができ、例えば、マンガン，コバルト，ニ
ッケル，鉄，バナジウム，ニオブの少なくとも一種を含
むリチウム遷移金属複合酸化物等を使用することがで
き、より具体的にはＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、Ｌｉ
ＭｎＯ2 、ＬｉＦｅＯ2等の材料を使用することができ
る。
おいて、その正極に使用する正極材料としては、リチウ
ムイオンを吸蔵，放出することができる公知の正極材料
を用いることができ、例えば、マンガン，コバルト，ニ
ッケル，鉄，バナジウム，ニオブの少なくとも一種を含
むリチウム遷移金属複合酸化物等を使用することがで
き、より具体的にはＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、Ｌｉ
ＭｎＯ2 、ＬｉＦｅＯ2等の材料を使用することができ
る。
【００１４】また、この発明における固体電解質電池に
おいて、その負極に使用する負極材料としては、上記の
固体電解質との間でリチウムイオンの移動がスムーズに
行なわれるものであれば、どのような負極材料であって
も良いが、上記のように正極と負極との間に固体電解質
を挟み込んで焼結を行なう場合には、この焼結に耐える
ことのできる黒鉛等の炭素材料を用いるようにする。
おいて、その負極に使用する負極材料としては、上記の
固体電解質との間でリチウムイオンの移動がスムーズに
行なわれるものであれば、どのような負極材料であって
も良いが、上記のように正極と負極との間に固体電解質
を挟み込んで焼結を行なう場合には、この焼結に耐える
ことのできる黒鉛等の炭素材料を用いるようにする。
【００１５】
【実施例】以下、この発明に係る固体電解質及び固体電
解質電池について実施例を挙げて具体的に説明すると共
に、この実施例に係る固体電解質電池が放電特性やサイ
クル特性等の点で優れていることを比較例を挙げて明ら
かにする。なお、この発明における固体電解質電池は、
下記の実施例に示したものに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で
きるものである。
解質電池について実施例を挙げて具体的に説明すると共
に、この実施例に係る固体電解質電池が放電特性やサイ
クル特性等の点で優れていることを比較例を挙げて明ら
かにする。なお、この発明における固体電解質電池は、
下記の実施例に示したものに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で
きるものである。
【００１６】（実施例１）この実施例においては、下記
のようにして作製した固体電解質、正極及び負極を用い
て、図１に示すような円筒型になった固体電解質二次電
池を得た。
のようにして作製した固体電解質、正極及び負極を用い
て、図１に示すような円筒型になった固体電解質二次電
池を得た。
【００１７】［固体電解質の作製］固体電解質を作製す
るにあたっては、３ｍｏｌの硫酸リチウムＬｉ2 ＳＯ4
水溶液１０００重量部中に２００重量部のモンモリロナ
イトを２４時間浸漬させた後、これをろ過して洗浄し、
その後、減圧下において１００℃で２時間乾燥させて、
リチウムイオン導電性の層状粘土鉱物からなる固体電解
質を得た。
るにあたっては、３ｍｏｌの硫酸リチウムＬｉ2 ＳＯ4
水溶液１０００重量部中に２００重量部のモンモリロナ
イトを２４時間浸漬させた後、これをろ過して洗浄し、
その後、減圧下において１００℃で２時間乾燥させて、
リチウムイオン導電性の層状粘土鉱物からなる固体電解
質を得た。
【００１８】［正極の作製］正極を作製するにあたって
は、正極材料として、リチウム含有二酸化コバルトＬｉ
ＣｏＯ2 を使用し、このＬｉＣｏＯ2 粉末に導電剤であ
る人造黒鉛粉末と、上記のリチウムイオン導電性の層状
粘土鉱物と、結着剤であるポリフッ化ビニリデンを溶解
させた５重量％Ｎ−メチルピロリドン溶液とを加えて混
練し、ＬｉＣｏＯ2 粉末９０重量部に対して、人造黒鉛
粉末が５重量部、リチウムイオン導電性の層状粘土鉱物
が１０重量部、ポリフッ化ビニリデンが５重量部の割合
になったスラリーを調製し、このスラリーを正極集電体
であるアルミニウム箔の両面にドクターブレード法によ
り塗布し、これを５０℃で２時間真空乾燥させて、厚み
が２００μｍになった正極を作製した。
は、正極材料として、リチウム含有二酸化コバルトＬｉ
ＣｏＯ2 を使用し、このＬｉＣｏＯ2 粉末に導電剤であ
る人造黒鉛粉末と、上記のリチウムイオン導電性の層状
粘土鉱物と、結着剤であるポリフッ化ビニリデンを溶解
させた５重量％Ｎ−メチルピロリドン溶液とを加えて混
練し、ＬｉＣｏＯ2 粉末９０重量部に対して、人造黒鉛
粉末が５重量部、リチウムイオン導電性の層状粘土鉱物
が１０重量部、ポリフッ化ビニリデンが５重量部の割合
になったスラリーを調製し、このスラリーを正極集電体
であるアルミニウム箔の両面にドクターブレード法によ
り塗布し、これを５０℃で２時間真空乾燥させて、厚み
が２００μｍになった正極を作製した。
【００１９】［負極の作製］負極を作製するにあたって
は、負極材料に天然黒鉛を用い、この天然黒鉛の粉末
に、上記のリチウムイオン導電性の層状粘土鉱物と、結
着剤であるポリフッ化ビニリデンを溶解させた５重量％
Ｎ−メチルピロリドン溶液とを加えて混練し、天然黒鉛
粉末８５重量部に対して、リチウムイオン導電性の層状
粘土鉱物が１０重量部、ポリフッ化ビニリデンが５重量
部の割合になったスラリーを調製し、このスラリーを負
極集電体である銅箔の両面に塗布し、これを１５０℃で
２時間真空乾燥させて負極を作製した。
は、負極材料に天然黒鉛を用い、この天然黒鉛の粉末
に、上記のリチウムイオン導電性の層状粘土鉱物と、結
着剤であるポリフッ化ビニリデンを溶解させた５重量％
Ｎ−メチルピロリドン溶液とを加えて混練し、天然黒鉛
粉末８５重量部に対して、リチウムイオン導電性の層状
粘土鉱物が１０重量部、ポリフッ化ビニリデンが５重量
部の割合になったスラリーを調製し、このスラリーを負
極集電体である銅箔の両面に塗布し、これを１５０℃で
２時間真空乾燥させて負極を作製した。
【００２０】［電池の作製］電池を作製するにあたって
は、上記のように作製したリチウムイオン導電性の層状
粘土鉱物からなる固体電解質９０重量部に、ポリフッ化
ビニリデンを１０重量部加えて混合し、この混合物の半
分の５０重量部を、Ｎ−メチルピロリドン１０００重量
部に分散させてスラリーを調製し、このスラリーを上記
の正極上にドクターブレード法により塗布し、これを５
０℃で２時間乾燥させて、正極上に厚さ３０μｍになっ
た固体電解質を形成した。
は、上記のように作製したリチウムイオン導電性の層状
粘土鉱物からなる固体電解質９０重量部に、ポリフッ化
ビニリデンを１０重量部加えて混合し、この混合物の半
分の５０重量部を、Ｎ−メチルピロリドン１０００重量
部に分散させてスラリーを調製し、このスラリーを上記
の正極上にドクターブレード法により塗布し、これを５
０℃で２時間乾燥させて、正極上に厚さ３０μｍになっ
た固体電解質を形成した。
【００２１】また、残りの５０重量部の混合物について
も、Ｎ−メチルピロリドン１０００重量部に分散させて
スラリーを調製し、このスラリーを上記の負極上にドク
ターブレード法により塗布し、これを５０℃で２時間乾
燥させて負極上に厚さ３０μｍの固体電解質を形成し
た。
も、Ｎ−メチルピロリドン１０００重量部に分散させて
スラリーを調製し、このスラリーを上記の負極上にドク
ターブレード法により塗布し、これを５０℃で２時間乾
燥させて負極上に厚さ３０μｍの固体電解質を形成し
た。
【００２２】そして、図１に示すように、上記のように
固体電解質３が形成された正極１と負極２とを固体電解
質３を挟むようにして重ね合わせた後、これをスパイラ
ル状に巻いて電池缶４内に収容させ、これを７００℃で
２時間焼結して正極１と固体電解質３と負極２とを一体
化させた後、アルゴン雰囲気中においてこの電池缶４を
封口し、正極１を正極リード５を介して正極外部端子６
に接続させると共に、負極２を負極リード７を介して電
池缶４に接続させ、正極外部端子６と電池缶４とを絶縁
パッキン８により電気的に分離させた。
固体電解質３が形成された正極１と負極２とを固体電解
質３を挟むようにして重ね合わせた後、これをスパイラ
ル状に巻いて電池缶４内に収容させ、これを７００℃で
２時間焼結して正極１と固体電解質３と負極２とを一体
化させた後、アルゴン雰囲気中においてこの電池缶４を
封口し、正極１を正極リード５を介して正極外部端子６
に接続させると共に、負極２を負極リード７を介して電
池缶４に接続させ、正極外部端子６と電池缶４とを絶縁
パッキン８により電気的に分離させた。
【００２３】（比較例１）この比較例においては、下記
のようにして作製した固体電解質、正極及び負極を用い
て、実施例１と同様の固体電解質二次電池を得た。
のようにして作製した固体電解質、正極及び負極を用い
て、実施例１と同様の固体電解質二次電池を得た。
【００２４】［固体電解質の作製］固体電解質を作製す
るにあたっては、リチウムとエチレンオキサイドユニッ
トとが１：２０のモル比になるようにして、トリフルオ
ロメタンスルフォン酸リチウムＬｉＣＦ3 ＳＯ3 をポリ
エチレンオキサイドに添加させて高分子固体電解質を得
た。
るにあたっては、リチウムとエチレンオキサイドユニッ
トとが１：２０のモル比になるようにして、トリフルオ
ロメタンスルフォン酸リチウムＬｉＣＦ3 ＳＯ3 をポリ
エチレンオキサイドに添加させて高分子固体電解質を得
た。
【００２５】［正極の作製］正極を作製するにあたって
は、正極材料として、実施例と同じリチウム含有二酸化
コバルトＬｉＣｏＯ2 を使用し、このＬｉＣｏＯ2 の粉
末に、導電剤である人造黒鉛粉末と、上記のＬｉＣＦ3
ＳＯ3 を添加したポリエチレンオキサイドと、結着剤で
あるポリフッ化ビニリデンを溶解させた５重量％Ｎ−メ
チルピロリドン溶液とを加えて混練し、ＬｉＣｏＯ2 粉
末９０重量部に対して、人造黒鉛粉末が５重量部、Ｌｉ
ＣＦ3 ＳＯ3 を添加したポリエチレンオキサイドが１０
重量部、ポリフッ化ビニリデンが５重量部の割合になっ
たスラリーを調製し、このスラリーを正極集電体である
アルミニウム箔の両面にドクターブレード法により塗布
し、これを５０℃で２時間真空乾燥させて、厚みが２０
０μｍになった正極を作製した。
は、正極材料として、実施例と同じリチウム含有二酸化
コバルトＬｉＣｏＯ2 を使用し、このＬｉＣｏＯ2 の粉
末に、導電剤である人造黒鉛粉末と、上記のＬｉＣＦ3
ＳＯ3 を添加したポリエチレンオキサイドと、結着剤で
あるポリフッ化ビニリデンを溶解させた５重量％Ｎ−メ
チルピロリドン溶液とを加えて混練し、ＬｉＣｏＯ2 粉
末９０重量部に対して、人造黒鉛粉末が５重量部、Ｌｉ
ＣＦ3 ＳＯ3 を添加したポリエチレンオキサイドが１０
重量部、ポリフッ化ビニリデンが５重量部の割合になっ
たスラリーを調製し、このスラリーを正極集電体である
アルミニウム箔の両面にドクターブレード法により塗布
し、これを５０℃で２時間真空乾燥させて、厚みが２０
０μｍになった正極を作製した。
【００２６】［負極の作製］負極を作製するにあたって
は、負極材料に、実施例と同じ天然黒鉛を用い、この天
然黒鉛の粉末に、上記のリチウムイオン導電性の層状粘
土鉱物と、結着剤であるポリフッ化ビニリデンを溶解さ
せた５重量％Ｎ−メチルピロリドン溶液とを加えて混練
し、天然黒鉛粉末８５重量部に対して、リチウムイオン
導電性の層状粘土鉱物が１０重量部、ポリフッ化ビニリ
デンが５重量部の割合になったスラリーを調製し、この
スラリーを負極集電体である銅箔の両面に塗布し、これ
を１５０℃で２時間真空乾燥させて負極を作製した。
は、負極材料に、実施例と同じ天然黒鉛を用い、この天
然黒鉛の粉末に、上記のリチウムイオン導電性の層状粘
土鉱物と、結着剤であるポリフッ化ビニリデンを溶解さ
せた５重量％Ｎ−メチルピロリドン溶液とを加えて混練
し、天然黒鉛粉末８５重量部に対して、リチウムイオン
導電性の層状粘土鉱物が１０重量部、ポリフッ化ビニリ
デンが５重量部の割合になったスラリーを調製し、この
スラリーを負極集電体である銅箔の両面に塗布し、これ
を１５０℃で２時間真空乾燥させて負極を作製した。
【００２７】［電池の作製］電池を作製するにあたって
は、上記のように作製したＬｉＣＦ3 ＳＯ3 をポリエチ
レンオキサイドに添加させた高分子固体電解質９０重量
部に、ポリフッ化ビニリデンを１０重量部加えて混合
し、この混合物の半分の５０重量部を、Ｎ−メチルピロ
リドン１０００重量部に分散させてスラリーを調製し、
このスラリーを上記の正極上にドクターブレード法によ
り塗布し、これを５０℃で２時間乾燥させて、正極上に
厚さ３０μｍになった固体電解質を形成した。
は、上記のように作製したＬｉＣＦ3 ＳＯ3 をポリエチ
レンオキサイドに添加させた高分子固体電解質９０重量
部に、ポリフッ化ビニリデンを１０重量部加えて混合
し、この混合物の半分の５０重量部を、Ｎ−メチルピロ
リドン１０００重量部に分散させてスラリーを調製し、
このスラリーを上記の正極上にドクターブレード法によ
り塗布し、これを５０℃で２時間乾燥させて、正極上に
厚さ３０μｍになった固体電解質を形成した。
【００２８】また、残りの５０重量部の混合物について
も、Ｎ−メチルピロリドン１０００重量部に分散させて
スラリーを調製し、このスラリーを上記の負極上にドク
ターブレード法により塗布し、これを５０℃で２時間乾
燥させて負極上に厚さ３０μｍの固体電解質を形成し
た。
も、Ｎ−メチルピロリドン１０００重量部に分散させて
スラリーを調製し、このスラリーを上記の負極上にドク
ターブレード法により塗布し、これを５０℃で２時間乾
燥させて負極上に厚さ３０μｍの固体電解質を形成し
た。
【００２９】そして、前記の図１に示すように、上記の
固体電解質３が形成された正極１と負極２とを固体電解
質３を挟むようにして重ね合わせ、これをスパイラル状
に巻いて電池缶４内に収容させ、これを１００℃で２時
間乾燥させた後、アルゴン雰囲気中においてこの電池缶
４を封口し、正極１を正極リード５を介して正極外部端
子６に接続させると共に、負極２を負極リード７を介し
て電池缶４に接続させ、正極外部端子６と電池缶４とを
絶縁パッキン８により電気的に分離させた。
固体電解質３が形成された正極１と負極２とを固体電解
質３を挟むようにして重ね合わせ、これをスパイラル状
に巻いて電池缶４内に収容させ、これを１００℃で２時
間乾燥させた後、アルゴン雰囲気中においてこの電池缶
４を封口し、正極１を正極リード５を介して正極外部端
子６に接続させると共に、負極２を負極リード７を介し
て電池缶４に接続させ、正極外部端子６と電池缶４とを
絶縁パッキン８により電気的に分離させた。
【００３０】次に、上記の実施例１及び比較例１の各固
体電解質二次電池について、それぞれ充電電流１０ｍＡ
で充電終止電圧４．２Ｖまで充電させた後、放電電流１
０ｍＡで放電終止電圧３．０Ｖまで放電させ、電池電圧
（Ｖ）と放電容量（ｍＡｈ）との関係を調べ、その結果
を図２に示した。
体電解質二次電池について、それぞれ充電電流１０ｍＡ
で充電終止電圧４．２Ｖまで充電させた後、放電電流１
０ｍＡで放電終止電圧３．０Ｖまで放電させ、電池電圧
（Ｖ）と放電容量（ｍＡｈ）との関係を調べ、その結果
を図２に示した。
【００３１】この結果、モンモリロナイトを用いたリチ
ウムイオン導電性の層状粘土鉱物からなる固体電解質を
用いた実施例１の固体電解質二次電池は、ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3をポリエチレンオキサイドに添加させた高分子固体
電解質を用いた比較例１の固体電解質二次電池に比べ
て、固体電解質の反応が抑制され、放電容量の低下が少
なくなっていた。
ウムイオン導電性の層状粘土鉱物からなる固体電解質を
用いた実施例１の固体電解質二次電池は、ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3をポリエチレンオキサイドに添加させた高分子固体
電解質を用いた比較例１の固体電解質二次電池に比べ
て、固体電解質の反応が抑制され、放電容量の低下が少
なくなっていた。
【００３２】また、上記の実施例１及び比較例１の各固
体電解質二次電池について、それぞれ充電電流１０ｍＡ
で充電終止電圧４．２Ｖまで充電させた後、放電電流１
０ｍＡで放電終止電圧３．０Ｖまで放電させ、これを１
サイクルとしてサイクル試験を行ない、サイクル数と放
電容量（ｍＡｈ）との関係を調べ、その結果を図３に示
した。
体電解質二次電池について、それぞれ充電電流１０ｍＡ
で充電終止電圧４．２Ｖまで充電させた後、放電電流１
０ｍＡで放電終止電圧３．０Ｖまで放電させ、これを１
サイクルとしてサイクル試験を行ない、サイクル数と放
電容量（ｍＡｈ）との関係を調べ、その結果を図３に示
した。
【００３３】この結果、モンモリロナイトを用いたリチ
ウムイオン導電性の層状粘土鉱物からなる固体電解質を
用いた実施例１の固体電解質二次電池は、ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3をポリエチレンオキサイドに添加させた高分子固体
電解質を用いた比較例１の固体電解質二次電池に比べ
て、サイクル数と放電容量（ｍＡｈ）の低下が非常に少
なく、サイクル特性が向上されていた。
ウムイオン導電性の層状粘土鉱物からなる固体電解質を
用いた実施例１の固体電解質二次電池は、ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3をポリエチレンオキサイドに添加させた高分子固体
電解質を用いた比較例１の固体電解質二次電池に比べ
て、サイクル数と放電容量（ｍＡｈ）の低下が非常に少
なく、サイクル特性が向上されていた。
【００３４】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明において
は、固体電解質電池における固体電解質として、リチウ
ムイオン導電性の層状粘土鉱物を用いるようにしたた
め、ポリエチレンオキサイド等の高分子で構成された高
分子固体電解質を用いた場合のように、充電時において
負極と固体電解質とが反応して固体電解質が劣化した
り、活物質となるリチウムが消費されたりするというこ
とがなく、放電容量の低下が少なく、十分な放電容量が
得られると共に、サイクル特性にも優れた固体電解質電
池が得られた。
は、固体電解質電池における固体電解質として、リチウ
ムイオン導電性の層状粘土鉱物を用いるようにしたた
め、ポリエチレンオキサイド等の高分子で構成された高
分子固体電解質を用いた場合のように、充電時において
負極と固体電解質とが反応して固体電解質が劣化した
り、活物質となるリチウムが消費されたりするというこ
とがなく、放電容量の低下が少なく、十分な放電容量が
得られると共に、サイクル特性にも優れた固体電解質電
池が得られた。
【図１】この発明の実施例１及び比較例１において作製
した固体電解質二次電池の内部構造を示した断面説明図
である。
した固体電解質二次電池の内部構造を示した断面説明図
である。
【図２】実施例１及び比較例１の固体電解質二次電池に
おいて、電池電圧と放電容量との関係を示した図であ
る。
おいて、電池電圧と放電容量との関係を示した図であ
る。
【図３】実施例１及び比較例１の固体電解質二次電池に
おいて、サイクル数と放電容量との関係を示した図であ
る。
おいて、サイクル数と放電容量との関係を示した図であ
る。
１ 正極 ２ 負極 ３ 固体電解質
Claims (3)
- 【請求項１】 リチウムイオン導電性の層状粘土鉱物で
構成されたことを特徴とする固体電解質。 - 【請求項２】 請求項１に記載した固体電解質におい
て、主成分となるモンモリロナイトに水溶性リチウム塩
が含有されてリチウムイオン導電性が付与されてなるこ
とを特徴とする固体電解質。 - 【請求項３】 正極と負極との間に固体電解質が設けら
れた固体電解質電池において、上記の固体電解質にリチ
ウムイオン導電性の層状粘土鉱物を用いたことを特徴と
する固体電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8181324A JPH1012269A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 固体電解質及び固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8181324A JPH1012269A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 固体電解質及び固体電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012269A true JPH1012269A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=16098705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8181324A Pending JPH1012269A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 固体電解質及び固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1012269A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2772462A1 (fr) | 1997-12-12 | 1999-06-18 | Wooshin Electronic Co Ltd | Dispositif automatique d'extinction d'un bruleur |
| CN100456552C (zh) * | 2005-01-28 | 2009-01-28 | 株式会社Lg化学 | 糊状电解质和包含该糊状电解质的可充电锂电池 |
| JP2009543316A (ja) * | 2006-07-10 | 2009-12-03 | エルジー・ケム・リミテッド | ペースト電解質及びそれを含む再充電可能なリチウムバッテリー |
| JP2013020967A (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池用電極、その製造方法及びそれを採用したリチウム二次電池 |
| JPWO2011132627A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2013-07-18 | 株式会社村田製作所 | 全固体二次電池およびその製造方法 |
| US8568612B2 (en) | 2010-06-18 | 2013-10-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Negative electrode material and method of manufacture thereof |
| CN105470515A (zh) * | 2015-04-30 | 2016-04-06 | 万向A一二三系统有限公司 | 一种安全型锂离子动力电池正极及含有该正极的锂离子电池 |
| JP2017162597A (ja) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | 富士フイルム株式会社 | 電極用材料、これを用いた全固体二次電池用電極シートおよび全固体二次電池ならびに全固体二次電池用電極シートおよび全固体二次電池の製造方法 |
| CN109768321A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-17 | 广州大学 | 一种基于铝柱撑黏土的锂电池固态电解质及其制备方法 |
| CN110970665A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 江苏师范大学 | 一种SnS2/HNTs复合锂离子电池的制备方法 |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP8181324A patent/JPH1012269A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2772462A1 (fr) | 1997-12-12 | 1999-06-18 | Wooshin Electronic Co Ltd | Dispositif automatique d'extinction d'un bruleur |
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| US7745052B2 (en) | 2005-01-28 | 2010-06-29 | Lg Chem, Ltd. | Paste electrolyte and rechargeable lithium battery containing the same |
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