WO2025205191A1 - フェライト系ステンレス鋼箔、電極、及び、電池 - Google Patents

フェライト系ステンレス鋼箔、電極、及び、電池

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WO2025205191A1
WO2025205191A1 PCT/JP2025/010275 JP2025010275W WO2025205191A1 WO 2025205191 A1 WO2025205191 A1 WO 2025205191A1 JP 2025010275 W JP2025010275 W JP 2025010275W WO 2025205191 A1 WO2025205191 A1 WO 2025205191A1
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WO
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stainless steel
ferritic stainless
steel foil
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electrode
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French (fr)
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拓哉 小椋
教之 禰宜
直哉 佐脇
裕人 海野
典明 石川
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Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562—Solid materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • Y—GENERAL 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
    • 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

Definitions

  • This disclosure relates to ferritic stainless steel foil, an electrode using the ferritic stainless steel foil as a current collector, and a battery using the electrode.
  • Secondary batteries have been used as power sources for a variety of electronic devices.
  • secondary batteries such as lithium-ion batteries, have become increasingly popular.
  • a secondary battery comprises electrodes with a positive electrode and a negative electrode, and an electrolyte. Both the positive electrode and the negative electrode have an electrode mixture layer formed on a current collector.
  • the electrode mixture layer is a layer containing an active material.
  • the current collector functions to supply current to the active material and to act as a substrate that supports the electrode mixture layer.
  • liquid electrolytes have been used as the electrolyte in secondary batteries.
  • liquid electrolytes contain flammable organic solvents, the temperature range in which they can be used is narrow.
  • all-solid-state batteries do not contain organic solvents, they can achieve stable battery performance over a wide temperature range.
  • sulfide-based solid electrolytes such as LPS (Lithium Phosphorus Sulfide)
  • LPS Lithium Phosphorus Sulfide
  • the current collector may be corroded by the sulfides. Corrosion of the current collector results in a decrease in battery performance. In other words, the current collector must be highly corrosion-resistant. For this reason, the use of stainless steel as a current collector material is being considered.
  • Stainless steel has an oxide film (also known as a passive film) on its surface. Because the oxide film acts as a protective film against corrosion, stainless steel has high corrosion resistance.
  • ferritic stainless steel in particular has lower electrical resistance and higher conductivity than austenitic stainless steel. For this reason, ferritic stainless steel is suitable as a current collector material.
  • Patent Document 1 Technology related to ferritic stainless steel that can be used for current collectors is proposed in International Publication No. 2021/006089 (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 discloses a ferritic stainless steel sheet for use as a current collector in a sulfide-based solid state battery, which contains C: 0.001-0.050%, Si: 0.01-2.00%, Mn: 0.01-1.00%, P: 0.050% or less, S: 0.010% or less, Cr: 18.00-32.00%, Ni: 0.01-4.00%, Al: 0.001-0.150%, and N: 0.050% or less, with the balance consisting of Fe and unavoidable impurities. Patent Document 1 also states that this ferritic stainless steel sheet achieves excellent sulfidation resistance by increasing the Cr content to 18.00% or more.
  • ferritic stainless steel foil used as a current collector As the oxide film on the surface becomes thicker, the interfacial resistance with the electrode mixture layer formed on top of the ferritic stainless steel foil increases. High interfacial resistance between the current collector and electrode mixture layer is undesirable, as it increases the internal resistance of the battery and reduces output. Therefore, there is a need to develop ferritic stainless steel foil that sufficiently suppresses the increase in interfacial resistance, even when the oxide film is made thicker to improve corrosion resistance.
  • the ferritic stainless steel foil of the present disclosure is The chemical composition, in mass%, is C: more than 0 to 0.050%, Si: more than 0 to 1.00%, Mn: more than 0 to 1.00%, P: more than 0 to 0.050%, S: more than 0 to 0.030%, N: more than 0 to 0.050%, Mo: 0-1.00%, Cr: 14.00-18.00%, Ni: 0 to 0.60%, Ti: [Ti min ] ⁇ 1.00%, Nb: 0 to 1.00%, and Zr: 0 to 0.80%; the balance being Fe and impurities; Formula (1) is satisfied.
  • the battery of the present disclosure comprises: an electrode of the present disclosure; and an electrolyte.
  • an increase in interfacial resistance when the oxide film is made thick is sufficiently suppressed.
  • an increase in interfacial resistance with the electrode mixture layer is sufficiently suppressed when the oxide film on the ferritic stainless steel foil used as a current collector is made thick.
  • an increase in interfacial resistance with the electrode mixture layer is sufficiently suppressed when the oxide film on the ferritic stainless steel foil used as a current collector is made thick.
  • FIG. 1 is a diagram showing an equivalent circuit used for fitting a Cole-Cole plot in an interface resistance increase rate evaluation test.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a Cole-Cole plot after fitting in an interface resistance increase rate evaluation test.
  • the ferritic stainless steel foil of this embodiment suppresses the increase in interfacial resistance when the oxide film is thickened through a mechanism different from that described above.
  • the examples described below demonstrate that when ferritic stainless steel foil satisfies the above-mentioned chemical composition and formula (1), it is possible to sufficiently suppress the increase in interfacial resistance when the oxide film is thickened.
  • ferritic stainless steel foil of this embodiment was completed based on the above technical concept and have the following configuration.
  • the ferritic stainless steel foil of the first configuration is The chemical composition, in mass%, is C: more than 0 to 0.050%, Si: more than 0 to 1.00%, Mn: more than 0 to 1.00%, P: more than 0 to 0.050%, S: more than 0 to 0.030%, N: more than 0 to 0.050%, Mo: 0-1.00%, Cr: 14.00-18.00%, Ni: 0 to 0.60%, Ti: [Ti min ] ⁇ 1.00%, Nb: 0 to 1.00%, and Zr: 0 to 0.80%; the balance being Fe and impurities; Formula (1) is satisfied.
  • ferritic stainless steel foil comprises a foil body made of ferritic stainless steel and an oxide film formed on the surface of the foil body.
  • ferritic stainless steel refers to a steel with a Cr content of 10.5% or more and a microstructure mainly composed of ferrite.
  • a microstructure mainly composed of ferrite means that the volume fraction of ferrite in the microstructure is 95% or more.
  • the chemical composition of the ferritic stainless steel foil refers to the chemical composition of the foil body.
  • the oxide film is mainly composed of Cr oxide.
  • the chemical composition of the ferritic stainless steel foil of this embodiment contains the following elements.
  • C More than 0 to 0.050% Carbon (C) increases the strength of the ferritic stainless steel foil. Even if even a small amount of C is contained, the above effect can be obtained to some extent. Therefore, the C content is more than 0%. On the other hand, if the C content is 0.050% or less, the formation of a Cr-deficient layer due to the generation of Cr carbides can be suppressed, which in turn suppresses embrittlement of the oxide film and improves the corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil. Therefore, the C content is more than 0 to 0.050%.
  • the lower limit of the C content is preferably 0.001%, more preferably 0.003%, and even more preferably 0.005%.
  • the upper limit of the C content is preferably 0.040%, more preferably 0.030%, and even more preferably 0.025%.
  • Si more than 0 to 1.00% Silicon (Si) deoxidizes steel during the steelmaking process. Even if even a small amount of Si is contained, the above effect can be obtained to some extent. Therefore, the Si content is more than 0%. On the other hand, if the Si content is 1.00% or less, the workability of the ferritic stainless steel foil is improved. Therefore, the Si content is more than 0 to 1.00%.
  • the lower limit of the Si content is preferably 0.01%, more preferably 0.03%, and even more preferably 0.05%.
  • the upper limit of the Si content is preferably 0.90%, more preferably 0.80%, and even more preferably 0.50%.
  • Mn more than 0 to 1.00%
  • Manganese (Mn) increases the strength of the ferritic stainless steel foil. Even if even a small amount of Mn is contained, the above effect can be obtained to some extent. Therefore, the Mn content is more than 0%.
  • the Mn content is 1.00% or less, the formation of MnS, which is the starting point for rust, is suppressed, and as a result, the corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil is improved. Therefore, the Mn content is more than 0 to 1.00%.
  • the lower limit of the Mn content is preferably 0.01%, more preferably 0.03%, and even more preferably 0.05%.
  • the upper limit of the Mn content is preferably 0.90%, more preferably 0.80%, and even more preferably 0.50%.
  • P More than 0 to 0.050% Phosphorus (P) is an impurity. Therefore, the P content is greater than 0%. If the P content exceeds 0.050%, P segregates at grain boundaries. As a result, the workability and corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil are reduced even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment. Therefore, the P content is more than 0 to 0.050%.
  • the P content is preferably as low as possible. However, excessive reduction in the P content increases the production cost. Therefore, in consideration of normal industrial production, the lower limit of the P content is preferably 0.001%, and more preferably 0.010%.
  • the upper limit of the P content is preferably 0.045%, and more preferably 0.040%.
  • S More than 0 to 0.030% Sulfur (S) is an impurity. Therefore, the S content is greater than 0%. If the S content exceeds 0.030%, S segregates at grain boundaries. As a result, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the workability and corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil are reduced. Therefore, the S content is more than 0 to 0.030%.
  • the S content is preferably as low as possible. However, if the S content is reduced too much, the production cost increases. Therefore, in consideration of normal industrial production, the lower limit of the S content is preferably 0.001%, and more preferably 0.010%.
  • the upper limit of the S content is preferably 0.025%, more preferably 0.020%, and even more preferably 0.015%.
  • N More than 0 to 0.050% Nitrogen (N) is an impurity. Therefore, the N content is greater than 0%. If the N content exceeds 0.050%, Cr carbonitrides are formed, causing a Cr-depleted zone. As a result, even if the contents of other elements are within the ranges of this embodiment, the workability and corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil are reduced. Therefore, the N content is more than 0 to 0.050%.
  • the N content is preferably as low as possible. However, excessive reduction of the N content increases the production cost. Therefore, in consideration of normal industrial production, the lower limit of the N content is preferably more than 0%, more preferably 0.001%, and even more preferably 0.010%.
  • the upper limit of the N content is preferably 0.045%, more preferably 0.040%, and even more preferably 0.030%.
  • Mo 0-1.00% Molybdenum (Mo) may not be contained, that is, the Mo content may be 0%.
  • Mo When Mo is contained, that is, when the Mo content is more than 0%, Mo increases the strength and corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil. Even if even a small amount of Mo is contained, the above effects can be obtained to some extent.
  • the Mo content if the Mo content is 1.00% or less, the workability of the ferritic stainless steel foil is improved, and further, an increase in interface resistance when the oxide film is thickened can be suppressed. Therefore, the Mo content is 0 to 1.00%.
  • the lower limit of the Mo content is preferably more than 0%, more preferably 0.01%, even more preferably 0.03%, and still more preferably 0.05%.
  • the upper limit of the Mo content is preferably 0.90%, more preferably 0.80%, and even more preferably 0.50%.
  • Chromium (Cr) forms an oxide film and enhances the corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil. If the Cr content is 14.00% or more, this effect can be sufficiently obtained. On the other hand, if the Cr content is 18.00% or less, the workability of the ferritic stainless steel foil is improved, and further, an increase in the interface resistance when the oxide film is thickened can be suppressed. Therefore, the Cr content is 14.00 to 18.00%.
  • the lower limit of the Cr content is preferably 14.50%, and more preferably 15.00%.
  • the upper limit of the Cr content is preferably 17.50%, and more preferably 17.00%.
  • Ni 0-0.60%
  • Nickel (Ni) may not be contained, that is, the Ni content may be 0%.
  • Ni When Ni is contained, that is, when the Ni content is more than 0%, Ni enhances the corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil. Even if even a small amount of Ni is contained, the above effect can be obtained to some extent.
  • the Ni content if the Ni content is 0.60% or less, the workability of the ferritic stainless steel foil is improved. Therefore, the Ni content is 0 to 0.60%.
  • the lower limit of the Ni content is preferably more than 0%, more preferably 0.01%, even more preferably 0.03%, and still more preferably 0.05%.
  • the upper limit of the Ni content is preferably 0.50%, more preferably 0.40%, and even more preferably 0.35%.
  • [Ti min ] ⁇ 1.00%
  • the content of each element in mass % is substituted for each element symbol in formula (2).
  • Titanium (Ti) fixes C and N and suppresses the formation of Cr carbonitrides. This suppresses the formation of a Cr-deficient layer. As a result, embrittlement of the oxide film is suppressed, and the corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil is improved.
  • X is an index of the Ti content required to fix the C and N contained in the ferritic stainless steel foil.
  • X 0.10 or more
  • the above effect can be sufficiently obtained as long as the Ti content is X (%) or more.
  • the above effect can be sufficiently obtained as long as the Ti content is 0.10% or more.
  • the Ti content is 1.00% or less, the occurrence of scuff marks caused by inclusions and excessive concentration of Ti in the oxide film can be suppressed, resulting in improved corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil. Therefore, the Ti content is [Ti min ] to 1.00%.
  • the lower limit of the Ti content is preferably X+0.05(%), and more preferably X+0.10(%).
  • the lower limit of the Ti content is preferably 0.15%, and more preferably 0.20%.
  • the upper limit of the Ti content is preferably 0.90%, more preferably 0.80%, and even more preferably 0.60%.
  • Niobium (Nb) may not be contained, that is, the Nb content may be 0%.
  • Nb When Nb is contained, that is, when the Nb content is more than 0%, Nb fixes C and N and suppresses the formation of Cr carbonitrides, thereby suppressing the formation of a Cr-deficient layer, thereby suppressing the embrittlement of the oxide film and improving the corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil.
  • the Nb content is 0 to 1.00%.
  • the lower limit of the Nb content is preferably more than 0%, more preferably 0.01%, and even more preferably 0.03%.
  • the upper limit of the Nb content is preferably 0.90%, more preferably 0.80%, and even more preferably 0.60%.
  • Zr 0-0.80% Zirconium (Zr) may not be contained, that is, the Zr content may be 0%.
  • Zr Zirconium
  • Zr fixes C and N and suppresses the formation of Cr carbonitrides, thereby suppressing the formation of a Cr-deficient layer, thereby suppressing the embrittlement of the oxide film and improving the corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil.
  • the preferred Zr content is 0 to 0.80%.
  • the lower limit of the Zr content is preferably more than 0%, more preferably 0.01%, and even more preferably 0.03%.
  • the upper limit of the Zr content is preferably 0.70%, and more preferably 0.60%.
  • the remainder of the chemical composition of the ferritic stainless steel foil of this embodiment consists of Fe and impurities.
  • impurities in the chemical composition refer to substances that are mixed in from raw materials or the manufacturing environment when the ferritic stainless steel foil is industrially manufactured, and are acceptable to the extent that they do not adversely affect the ferritic stainless steel foil of this embodiment.
  • the lower limit of F1 is not particularly limited, but is, for example, 18. In consideration of the corrosion resistance of the ferritic stainless steel foil, the lower limit of F1 is preferably 20, more preferably 30, and even more preferably 40. The upper limit of F1 is preferably 75, and more preferably 70.
  • the thickness of the oxide film provided on the ferritic stainless steel foil of this embodiment is not particularly limited.
  • the thickness of the oxide film is, for example, 0.5 to 25.0 nm.
  • the thickness of the oxide film can be appropriately adjusted by a heat treatment step or the like in the manufacturing process of the ferritic stainless steel foil.
  • the lower limit of the oxide film thickness is preferably 0.8 nm, and more preferably 1.0 nm.
  • the upper limit of the oxide film thickness is preferably 20.0 nm, and more preferably 15.0 nm.
  • the thickness of the oxide film is determined by the following method.
  • a test piece is taken from the ferritic stainless steel foil of this embodiment.
  • the size of the test piece is not particularly limited.
  • One surface of the test piece is used as the measurement surface.
  • Field emission Auger electron spectroscopy (FE-AES) analysis is performed on the measurement surface.
  • the FE-AES used is, for example, a JEOL Ltd. model under the trade name of JAMP-9500F.
  • the FE-AES analysis measures the component profile in the depth direction from the measurement surface.
  • the depth up to which the detected oxygen intensity is 50% of the maximum value is taken as the thickness (nm) of the oxide film.
  • SiO2 is used as a standard sample when converting the sputtering rate and depth position.
  • ferritic stainless steel foil of this embodiment When the ferritic stainless steel foil of this embodiment is used as a current collector, the increase in interfacial resistance with the electrode mixture layer when the oxide film is thickened is sufficiently suppressed. Therefore, it is suitable for use as a current collector in all-solid-state batteries using a sulfide-based solid electrolyte, which require a thick oxide film to improve corrosion resistance. Note that the ferritic stainless steel foil of this embodiment can also be used for applications other than as a current collector for secondary batteries.
  • a ferritic stainless steel sheet having a thickness of several hundred ⁇ m to several mm is prepared as the material for producing the ferritic stainless steel foil of this embodiment.
  • the material is, for example, a cold-rolled coil obtained by cold-rolling a hot-rolled coil.
  • the material may be prepared by manufacturing or by purchasing from a third party. In other words, the material preparation step is not particularly limited.
  • the material for example, it is manufactured by the following method.
  • Molten steel having the above-mentioned chemical composition is manufactured.
  • a slab is manufactured using the molten steel by continuous casting.
  • the manufactured slab is then hot worked and cold rolled to produce a steel plate with a thickness of several hundred microns to several millimeters.
  • the material for the ferritic stainless steel foil of this embodiment is prepared.
  • intermediate cold rolling process cold rolling is performed on the prepared material to produce an intermediate steel plate having a thickness of several tens of ⁇ m to several hundreds of ⁇ m.
  • cold rolling may be performed using a continuous rolling mill equipped with multiple rolling stands, or cold rolling may be performed using a reverse rolling mill.
  • the cumulative reduction ratio in the intermediate cold rolling process is not particularly limited.
  • the intermediate annealing step bright annealing is performed on the intermediate steel sheet after the intermediate cold rolling step.
  • Bright annealing is an annealing treatment performed in an extremely low oxygen atmosphere.
  • the surface of the intermediate steel sheet that has undergone bright annealing is hardly oxidized, and the surface gloss can be maintained.
  • the extremely low oxygen atmosphere in bright annealing is preferably a mixed gas atmosphere of H2 gas and N2 gas.
  • the N2 fraction in the atmospheric gas is, for example, 35 to 65% by volume.
  • the heating temperature for bright annealing is, for example, 800 to 1200°C.
  • the intermediate cold rolling process and the intermediate annealing process may be repeated alternately multiple times. For example, if the intermediate cold rolling process and the intermediate annealing process are repeated alternately twice, the first intermediate cold rolling process and the first intermediate annealing process are performed, followed by the second intermediate cold rolling process and the second intermediate annealing process.
  • the intermediate steel sheet after the intermediate annealing step is cold rolled again to obtain a ferritic stainless steel foil of a predetermined thickness.
  • cold rolling may be performed using a continuous rolling mill equipped with multiple rolling stands, or cold rolling may be performed using a reverse rolling mill.
  • the cumulative reduction rate in the final cold rolling step is not particularly limited.
  • the electrode mixture layer is not particularly limited as long as it has a known configuration.
  • the electrode mixture layer contains an active material.
  • the electrode mixture layer may contain materials other than the active material.
  • the electrode mixture layer may contain, for example, a binder and a conductive additive.
  • the electrode mixture layer used in an all-solid-state battery may contain, for example, a solid electrolyte.
  • the active material contained in the electrode mixture layer is not particularly limited, and well-known active materials can be used.
  • the positive electrode active material may be, for example, one or more selected from the group consisting of ternary materials such as LiCoO 2 and LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , olivine materials such as LiFePO 4 , and sulfur-based materials such as S, Fe 2 S, Mo 3 S 4 , and sulfur-modified polyacrylonitrile.
  • the negative electrode active material may be, for example, one or more selected from the group consisting of carbon-based materials such as graphite, alloy materials such as CuSn alloys and NiTiSi alloys, Si-based materials such as Si and SiO, and oxide-based materials such as Li 4 Ti 5 O 12 .
  • the binder contained in the electrode mixture layer is not particularly limited, and well-known binders can be used.
  • the binder may be any one or more selected from the group consisting of rubbery polymers represented by styrene-butadiene rubber and isoprene rubber, synthetic resins represented by polyethylene, polyimide, polyacrylic acid, and polyamide, styrene-butadiene-styrene block copolymers or hydrogenated products thereof, thermoplastic elastomers such as styrene-ethylene-butadiene, styrene copolymers, styrene-isoprene, or styrene block copolymers or hydrogenated products thereof, soft resinous polymers represented by syndiotactic-1,2-polybutadiene, ethylene-vinyl acetate copolymers, and copolymers of ethylene and an ⁇ -olefin having 3 to 12 carbon atoms
  • the conductive additive contained in the electrode mixture layer is not particularly limited, and any known conductive additive may be used.
  • the conductive additive may be, for example, one or more selected from the group consisting of graphite material, acetylene black, carbon black, ketjen black, carbon fiber, carbon nanotube, and graphene.
  • the method for producing the electrode of this embodiment is not particularly limited.
  • the electrode of this embodiment is produced by a well-known method using the ferritic stainless steel foil of this embodiment as a current collector.
  • the method for producing the electrode of this embodiment includes, for example, an electrode slurry preparation step and an electrode mixture layer formation step.
  • Electrode slurry preparation process a composition (electrode slurry) for forming an electrode mixture layer is prepared.
  • the electrode slurry may be prepared according to the electrode mixture layer to be obtained.
  • the electrode slurry may be prepared by kneading an active material, a binder, and a solvent.
  • the electrode slurry may be prepared by further kneading an active material, a conductive additive, a binder, and a solvent.
  • the electrode slurry when preparing an electrode slurry to be used in an all-solid-state battery, the electrode slurry may be prepared by kneading an active material, a solvent, a solid electrolyte, and a binder.
  • the kneading method is adjusted appropriately depending on the active material, the conductive additive, the binder, the solid electrolyte, and the solvent.
  • the electrode slurry preparation step may be performed by a known method.
  • Electrode mixture layer forming step In the electrode mixture layer forming step, an electrode mixture layer is formed on the surface of the ferritic stainless steel foil of this embodiment. Specifically, the kneaded electrode slurry is applied to the ferritic stainless steel foil of this embodiment.
  • the application method is not particularly limited and may be a well-known method. For example, application may be performed using an applicator with a gap. Furthermore, application may be performed by spraying using a sprayer.
  • the electrode of this embodiment can be manufactured through the above steps.
  • the battery of this embodiment includes the electrode of this embodiment and an electrolyte.
  • the battery of this embodiment may have any known configuration other than the electrode of this embodiment, and is not particularly limited.
  • the battery of this embodiment may further include, for example, a separator.
  • the shape of the battery of this embodiment is not particularly limited, and may be cylindrical, prismatic, coin-shaped, or sheet-shaped.
  • the battery of this embodiment may be a secondary battery or a primary battery. When the battery according to this embodiment is a secondary battery, it may be, for example, a non-aqueous electrolyte secondary battery, an aqueous electrolyte secondary battery, or an all-solid-state secondary battery.
  • the electrolyte conducts ions between the positive electrode and the negative electrode.
  • the electrolyte is not particularly limited, and any known electrolyte can be used.
  • the electrolyte may be a liquid electrolytic solution or a solid electrolyte.
  • the sulfide-based solid electrolyte may be, for example, one or more selected from the group consisting of LPS-based electrolytes such as Li 3 PS 4 and Li 7 P 3 S 11 , argyrodite-type electrolytes such as Li 6 PS 5 Cl x Br (1-x) (0 ⁇ x ⁇ 1), and thiolithium-based electrolytes such as Li 10 GeP 2 S 12 and Li 9.54 Si 1.74 P 1.44 S 11.7 Cl 0.3 .
  • LPS-based electrolytes such as Li 3 PS 4 and Li 7 P 3 S 11
  • argyrodite-type electrolytes such as Li 6 PS 5 Cl x Br (1-x) (0 ⁇ x ⁇ 1)
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Abstract

酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加が十分に抑制されるフェライト系ステンレス鋼箔を提供する。本開示のフェライト系ステンレス鋼箔は、化学組成が、質量％で、Ｃ：０超～０．０５０％、Ｓｉ：０超～１．００％、Ｍｎ：０超～１．００％、Ｐ：０超～０．０５０％、Ｓ：０超～０．０３０％、Ｎ：０超～０．０５０％、Ｍｏ：０～１．００％、Ｃｒ：１４．００～１８．００％、Ｎｉ：０～０．６０％、Ｔｉ：［Ｔｉｍｉｎ］～１．００％、Ｎｂ：０～１．００％、及び、Ｚｒ：０～０．８０％、を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなり、式（１）を満たす。　（Ｍｏ＋Ｃｒ）／Ｔｉ≦８０　（１）　ここで、［Ｔｉｍｉｎ］は以下のとおり定義される。　式（２）で定義されるＸが０．１０以上である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝Ｘ　式（２）で定義されるＸが０．１０未満である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝０．１０　Ｘ＝１６×（Ｃ＋Ｎ）　（２）

Description

フェライト系ステンレス鋼箔、電極、及び、電池
　本開示は、フェライト系ステンレス鋼箔、そのフェライト系ステンレス鋼箔を集電体として用いた電極、及び、その電極を用いた電池に関する。
　これまでに様々な電子機器の電源として、一次電池及び二次電池等の電池が用いられてきた。近年さらに、家庭用ビデオカメラ、ノートパソコン、及び、スマートフォン等の小型電子機器の普及により、リチウムイオン電池に代表される二次電池が急速に普及してきている。
　二次電池は、正極及び負極を有する電極と、電解質とを備える。正極及び負極ではいずれも、集電体の上に電極合剤層が形成されている。電極合剤層は、活物質を含む層である。集電体は、電流を活物質に供給する機能、及び、電極合剤層を保持する基材としての機能を有する。
　従来、二次電池の電解質としては、電解液が用いられている。しかしながら、電解液は可燃性の有機溶媒を含むため、使用できる温度域が狭かった。そのため近年では、電解液に代えて固体電解質を用いた全固体電池の開発が進められている。全固体電池は有機溶媒を含まないため、幅広い温度域で安定した電池性能が得られる。全固体電池に用いられる固体電解質の中でも特に、ＬＰＳ（Ｌｉｔｈｉｕｍ　Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ　Ｓｕｌｆｉｄｅ）をはじめとする硫化物系固体電解質は、高いイオン電導度を有している。そのため、硫化物系固体電解質を用いることにより、全固体電池の高出力化を実現することができる。
　一方で、硫化物系固体電解質を用いる場合、硫化物により集電体が腐食される場合がある。集電体が腐食されれば、電池性能が低下する。つまり、集電体には高い耐食性が求められる。そのため、集電体の素材として、ステンレス鋼の適用が検討されている。ステンレス鋼は、表面に酸化被膜（不動態被膜ともいう。）を備える。酸化被膜が腐食に対する保護膜として機能するため、ステンレス鋼では高い耐食性が得られる。ステンレス鋼の中でも特に、フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼と比較して、電気抵抗が低く、導電性が高い。そのため、フェライト系ステンレス鋼は、集電体の素材に適している。
　集電体用途に適用可能なフェライト系ステンレス鋼に関する技術が、国際公開第２０２１／００６０８９号（特許文献１）に提案されている。
　特許文献１に開示された硫化物系固体電池の集電体用のフェライト系ステンレス鋼板は、Ｃ：０．００１～０．０５０％、Ｓｉ：０．０１～２．００％、Ｍｎ：０．０１～１．００％、Ｐ：０．０５０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１８．００～３２．００％、Ｎｉ：０．０１～４．００％、Ａｌ：０．００１～０．１５０％およびＮ：０．０５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成を有する。このフェライト系ステンレス鋼板では、Ｃｒ含有量を１８．００％以上に高めることで、優れた耐硫化性が得られる、と特許文献１には記載されている。
国際公開第２０２１／００６０８９号
　特許文献１に開示されるフェライト系ステンレス鋼板では、Ｃｒ含有量を高めることにより、耐食性を高めている。しかしながら、フェライト系ステンレス鋼のＣｒ含有量を高めるにつれ、フェライト系ステンレス鋼の加工性は低下する。そのため、このような加工性の低下を抑制しつつ、十分な耐食性を確保するためには、Ｃｒ含有量を高めずに、他の手段によって耐食性を高める必要がある。ここで、Ｃｒ含有量を高めずにフェライト系ステンレス鋼の耐食性を高める手段として、表面の酸化被膜を厚くすることが有効である。
　しかしながら、集電体用途のフェライト系ステンレス鋼箔では、表面の酸化被膜が厚くなるにつれ、フェライト系ステンレス鋼箔の上に形成される電極合剤層との界面抵抗が大きくなる。集電体と電極合剤層との界面抵抗が大きいと、電池の内部抵抗が増大し、出力が低下するため好ましくない。したがって、耐食性を高めるために酸化被膜を厚くしても、界面抵抗の増加が十分に抑制されるフェライト系ステンレス鋼箔の開発が求められている。
　本開示の目的は、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加が十分に抑制されるフェライト系ステンレス鋼箔、そのフェライト系ステンレス鋼箔を集電体として用いた電極、及び、その電極を用いた電池を提供することである。
　本開示のフェライト系ステンレス鋼箔は、
　化学組成が、質量％で、
　Ｃ：０超～０．０５０％、
　Ｓｉ：０超～１．００％、
　Ｍｎ：０超～１．００％、
　Ｐ：０超～０．０５０％、
　Ｓ：０超～０．０３０％、
　Ｎ：０超～０．０５０％、
　Ｍｏ：０～１．００％、
　Ｃｒ：１４．００～１８．００％、
　Ｎｉ：０～０．６０％、
　Ｔｉ：［Ｔｉｍｉｎ］～１．００％、
　Ｎｂ：０～１．００％、及び、
　Ｚｒ：０～０．８０％、を含有し、
　残部がＦｅ及び不純物からなり、
　式（１）を満たす。
　（Ｍｏ＋Ｃｒ）／Ｔｉ≦８０　（１）
　ここで、［Ｔｉｍｉｎ］は以下のとおり定義される。
　式（２）で定義されるＸが０．１０以上である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝Ｘ
　式（２）で定義されるＸが０．１０未満である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝０．１０
　Ｘ＝１６×（Ｃ＋Ｎ）　（２）
　ここで、式（１）及び式（２）中の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
　本開示の電極は、
　本開示のフェライト系ステンレス鋼箔と、
　前記フェライト系ステンレス鋼箔の表面上に形成される電極合剤層と、を備える。
　本開示の電池は、
　本開示の電極と、
　電解質と、を備える。
　本開示のフェライト系ステンレス鋼箔では、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加が十分に抑制される。本開示の電極では、集電体として用いられるフェライト系ステンレス鋼箔の酸化被膜を厚くしたときに、電極合剤層との界面抵抗の増加が十分に抑制される。本開示の電池では、集電体として用いられるフェライト系ステンレス鋼箔の酸化被膜を厚くしたときに、電極合剤層との界面抵抗の増加が十分に抑制される。
図１は、界面抵抗増加率評価試験において、Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットのフィッティングに用いる等価回路を示す図である。 図２は、界面抵抗増加率評価試験における、フィッティング後のＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットの一例を示す模式図である。
　本発明者らは、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加を十分に抑制できるフェライト系ステンレス鋼箔について、化学組成の観点から検討を行った。その結果、Ｃｒ含有量を１８．００％以下に抑え、Ｍｏ含有量を１．００％以下に抑えることで、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加度が低下することが判明した。この理由は定かではないが、例えば次の事項が要因の一つとして考えられる。フェライト系ステンレス鋼箔に含有されるＣｒ及びＭｏは、酸化被膜の修復能力を高める。そのため、Ｃｒ含有量及びＭｏ含有量を低下させることで、酸化被膜に微細な欠損が生じたときの修復に要する時間が長くなる。その結果、酸化被膜の単位厚さあたりに含まれる欠損の数が増加し、界面抵抗の増加が抑制されていると考えられる。
　上述の知見を踏まえ、本発明者らは、化学組成が、質量％で、Ｃ：０超～０．０５０％、Ｓｉ：０超～１．００％、Ｍｎ：０超～１．００％、Ｐ：０超～０．０５０％、Ｓ：０超～０．０３０％、Ｎ：０超～０．０５０％、Ｍｏ：０～１．００％、Ｃｒ：１４．００～１８．００％、Ｎｉ：０～０．６０％、Ｔｉ：［Ｔｉｍｉｎ］～１．００％、Ｎｂ：０～１．００％、及び、Ｚｒ：０～０．８０％、を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなるフェライト系ステンレス鋼箔であれば、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加を十分に抑制することができると考えた。
　ここで、［Ｔｉｍｉｎ］は以下のとおり定義される。
　式（２）で定義されるＸが０．１０以上である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝Ｘ
　式（２）で定義されるＸが０．１０未満である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝０．１０
　Ｘ＝１６×（Ｃ＋Ｎ）　（２）
　なお、式（２）中の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
　しかしながら、上述の化学組成を有するフェライト系ステンレス鋼箔であっても、集電体として用いた場合に、酸化被膜を厚くしたときの電極合剤層との界面抵抗の増加を十分に抑制することができない場合が生じた。そのため、本発明者らは、フェライト系ステンレス鋼箔の化学組成についてさらに検討を行った。その結果、上述の化学組成を有しつつ、さらに式（１）を満たすことで、酸化被膜を厚くしたときの電極合剤層との界面抵抗の増加を十分に抑制できることが判明した。
　（Ｍｏ＋Ｃｒ）／Ｔｉ≦８０　（１）
　ここで、式（１）中の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
　式（１）を満たすことで、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加を十分に抑制できるようになる理由は定かではないが、次の事項が要因として考えられる。Ｔｉは酸化被膜中に濃化して、酸化被膜の電気抵抗を低下させる可能性がある。そのため、上述のとおり、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加度を高めてしまうＣｒとＭｏとの合計含有量に応じて、Ｔｉ含有量を適切に調整することで、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加を十分に抑制することができると考えられる。
　なお、上記メカニズムは推定である。したがって、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔は、上記と異なるメカニズムにより、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加が抑制されている可能性もある。しかしながら、フェライト系ステンレス鋼箔が上述の化学組成を満たし、かつ、式（１）を満たすことにより、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加を十分に抑制できることは、後述の実施例で証明されている。
　本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔、本実施形態の電極、及び、本実施形態の電池は以上の技術思想により完成したものであり、次の構成を有する。
　第１の構成のフェライト系ステンレス鋼箔は、
　化学組成が、質量％で、
　Ｃ：０超～０．０５０％、
　Ｓｉ：０超～１．００％、
　Ｍｎ：０超～１．００％、
　Ｐ：０超～０．０５０％、
　Ｓ：０超～０．０３０％、
　Ｎ：０超～０．０５０％、
　Ｍｏ：０～１．００％、
　Ｃｒ：１４．００～１８．００％、
　Ｎｉ：０～０．６０％、
　Ｔｉ：［Ｔｉｍｉｎ］～１．００％、
　Ｎｂ：０～１．００％、及び、
　Ｚｒ：０～０．８０％、を含有し、
　残部がＦｅ及び不純物からなり、
　式（１）を満たす。
　（Ｍｏ＋Ｃｒ）／Ｔｉ≦８０　（１）
　ここで、［Ｔｉｍｉｎ］は以下のとおり定義される。
　式（２）で定義されるＸが０．１０以上である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝Ｘ
　式（２）で定義されるＸが０．１０未満である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝０．１０
　Ｘ＝１６×（Ｃ＋Ｎ）　（２）
　ここで、式（１）及び式（２）中の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
　第１の構成の電極は、
　第１の構成のフェライト系ステンレス鋼箔と、
　前記フェライト系ステンレス鋼箔の表面上に形成される電極合剤層と、を備える。
　第１の構成の電池は、
　第１の構成の電極と、
　電解質と、を備える。
　第２の構成の電池は、
　第１の構成の電池であって、
　前記電解質は、硫化物系固体電解質である。
　以下、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔、本実施形態の電極、及び、本実施形態の電池について詳述する。なお、元素に関する「％」は、特に断りがない限り、質量％を意味する。
　［フェライト系ステンレス鋼箔］
　本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔は、フェライト系ステンレス鋼からなる箔本体と、箔本体の表面に形成される酸化被膜とを備える。ここで、フェライト系ステンレス鋼とは、Ｃｒ含有量が１０．５％以上であり、ミクロ組織がフェライトを主体とする鋼を意味する。本明細書において、ミクロ組織がフェライトを主体とするとは、ミクロ組織において、フェライトの体積率が９５％以上であることを意味する。さらに、本明細書において、フェライト系ステンレス鋼箔の化学組成とは、箔本体の化学組成のことを意味する。酸化被膜は、主にＣｒの酸化物からなる。
　［化学組成］
　本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の化学組成は、次の元素を含有する。
　Ｃ：０超～０．０５０％
　炭素（Ｃ）は、フェライト系ステンレス鋼箔の強度を高める。Ｃが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。そのため、Ｃ含有量は０％超である。
　一方、Ｃ含有量が０．０５０％以下であれば、Ｃｒ炭化物の生成による、Ｃｒ欠乏層の形成を抑制できる。その結果、酸化被膜の脆化が抑制され、フェライト系ステンレス鋼箔の耐食性が高まる。
　したがって、Ｃ含有量は０超～０．０５０％である。
　Ｃ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００３％であり、さらに好ましくは０．００５％である。
　Ｃ含有量の好ましい上限は０．０４０％であり、さらに好ましくは０．０３０％であり、さらに好ましくは０．０２５％である。
　Ｓｉ：０超～１．００％
　シリコン（Ｓｉ）は、製鋼工程において鋼を脱酸する。Ｓｉが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。そのため、Ｓｉ含有量は０％超である。
　一方、Ｓｉ含有量が１．００％以下であれば、フェライト系ステンレス鋼箔の加工性が高まる。
　したがって、Ｓｉ含有量は０超～１．００％である。
　Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０３％であり、さらに好ましくは０．０５％である。
　Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．９０％であり、さらに好ましくは０．８０％であり、さらに好ましくは０．５０％である。
　Ｍｎ：０超～１．００％
　マンガン（Ｍｎ）は、フェライト系ステンレス鋼箔の強度を高める。Ｍｎが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。そのため、Ｍｎ含有量は０％超である。
　一方、Ｍｎ含有量が１．００％以下であれば、発銹の起点となるＭｎＳの生成が抑制される。その結果、フェライト系ステンレス鋼箔の耐食性が高まる。
　したがって、Ｍｎ含有量は０超～１．００％である。
　Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０３％であり、さらに好ましくは０．０５％である。
　Ｍｎ含有量の好ましい上限は０．９０％であり、さらに好ましくは０．８０％であり、さらに好ましくは０．５０％である。
　Ｐ：０超～０．０５０％
　りん（Ｐ）は、不純物である。そのため、Ｐ含有量は０％超である。Ｐ含有量が０．０５０％を超えれば、Ｐが粒界に偏析する。その結果、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、フェライト系ステンレス鋼箔の加工性及び耐食性が低下する。
　したがって、Ｐ含有量は０超～０．０５０％である。
　Ｐ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｐ含有量を過度に低減すれば、製造コストが高くなる。したがって、通常の工業生産を考慮した場合、Ｐ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
　Ｐ含有量の好ましい上限は０．０４５％であり、さらに好ましくは０．０４０％である。
　Ｓ：０超～０．０３０％
　硫黄（Ｓ）は不純物である。そのため、Ｓ含有量は０％超である。Ｓ含有量が０．０３０％を超えれば、Ｓが粒界に偏析する。その結果、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、フェライト系ステンレス鋼箔の加工性及び耐食性が低下する。
　したがって、Ｓ含有量は０超～０．０３０％である。
　Ｓ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｓ含有量を過度に低減すれば、製造コストが高くなる。したがって、通常の工業生産を考慮した場合、Ｓ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
　Ｓ含有量の好ましい上限は０．０２５％であり、さらに好ましくは０．０２０％であり、さらに好ましくは０．０１５％である。
　Ｎ：０超～０．０５０％
　窒素（Ｎ）は不純物である。そのため、Ｎ含有量は０％超である。Ｎ含有量が０．０５０％を超えれば、Ｃｒ炭窒化物を生成して、Ｃｒ欠乏層を発生させる。その結果、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、フェライト系ステンレス鋼箔の加工性及び耐食性が低下する。
　したがって、Ｎ含有量は０超～０．０５０％である。
　Ｎ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｎ含有量を過度に低減すれば、製造コストが高くなる。したがって、通常の工業生産を考慮した場合、Ｎ含有量の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．００１％であり、さらに好ましくは０．０１０％である。
　Ｎ含有量の好ましい上限は０．０４５％であり、さらに好ましくは０．０４０％であり、さらに好ましくは０．０３０％である。
　Ｍｏ：０～１．００％
　モリブデン（Ｍｏ）は、含有されなくてもよい。つまり、Ｍｏ含有量は０％であってもよい。
　Ｍｏが含有される場合、つまり、Ｍｏ含有量が０％超である場合、Ｍｏはフェライト系ステンレス鋼箔の強度と耐食性とを高める。Ｍｏが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
　一方、Ｍｏ含有量が１．００％以下であれば、フェライト系ステンレス鋼箔の加工性が高まる。さらに、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加を抑制することができる。
　したがって、Ｍｏ含有量は０～１．００％である。
　Ｍｏ含有量の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．０１％であり、さらに好ましくは０．０３％であり、さらに好ましくは０．０５％である。
　Ｍｏ含有量の好ましい上限は０．９０％であり、さらに好ましくは０．８０％であり、さらに好ましくは０．５０％である。
　Ｃｒ：１４．００～１８．００％
　クロム（Ｃｒ）は、酸化被膜を形成し、フェライト系ステンレス鋼箔の耐食性を高める。Ｃｒ含有量が１４．００％以上であれば、上記効果が十分に得られる。
　一方、Ｃｒ含有量が１８．００％以下であれば、フェライト系ステンレス鋼箔の加工性が高まる。さらに、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加を抑制することができる。
　したがって、Ｃｒ含有量は１４．００～１８．００％である。
　Ｃｒ含有量の好ましい下限は１４．５０％であり、さらに好ましくは１５．００％である。
　Ｃｒ含有量の好ましい上限は１７．５０％であり、さらに好ましくは１７．００％である。
　Ｎｉ：０～０．６０％
　ニッケル（Ｎｉ）は、含有されなくてもよい。つまり、Ｎｉ含有量は０％であってもよい。
　Ｎｉが含有される場合、つまり、Ｎｉ含有量が０％超である場合、Ｎｉはフェライト系ステンレス鋼箔の耐食性を高める。Ｎｉが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
　一方、Ｎｉ含有量が０．６０％以下であれば、フェライト系ステンレス鋼箔の加工性が高まる。
　したがって、Ｎｉ含有量は０～０．６０％である。
　Ｎｉ含有量の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．０１％であり、さらに好ましくは０．０３％であり、さらに好ましくは０．０５％である。
　Ｎｉ含有量の好ましい上限は０．５０％であり、さらに好ましくは０．４０％であり、さらに好ましくは０．３５％である。
　Ｔｉ：［Ｔｉｍｉｎ］～１．００％
　ここで、［Ｔｉｍｉｎ］は以下のとおり定義される。
　式（２）で定義されるＸが０．１０以上である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝Ｘ
　式（２）で定義されるＸが０．１０未満である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝０．１０
　Ｘ＝１６×（Ｃ＋Ｎ）　（２）
　ここで、式（２）中の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
　チタン（Ｔｉ）は、Ｃ及びＮを固定し、Ｃｒ炭窒化物の生成を抑制する。そのため、Ｃｒ欠乏層の形成が抑制される。その結果、酸化被膜の脆化が抑制され、フェライト系ステンレス鋼箔の耐食性が高まる。Ｘは、フェライト系ステンレス鋼箔に含有されるＣ及びＮを固定するために必要なＴｉ含有量の指標である。Ｘが０．１０以上である場合、Ｔｉ含有量がＸ（％）以上であれば、上記効果が十分に得られる。Ｘが０．１０未満である場合、Ｔｉ含有量が０．１０％以上であれば、上記効果が十分に得られる。
　一方、Ｔｉ含有量が１．００％以下であれば、介在物起因のへげ疵の発生や、酸化被膜中へのＴｉの過度な濃化を抑制することができる。その結果、フェライト系ステンレス鋼箔の耐食性が高まる。
　したがって、Ｔｉ含有量は［Ｔｉｍｉｎ］～１．００％である。
　Ｘが０．１０以上である場合、Ｔｉ含有量の好ましい下限はＸ＋０．０５（％）であり、さらに好ましくはＸ＋０．１０（％）である。
　Ｘが０．１０未満である場合、Ｔｉ含有量の好ましい下限は０．１５％であり、さらに好ましくは０．２０％である。
　Ｔｉ含有量の好ましい上限は０．９０％であり、さらに好ましくは０．８０％であり、さらに好ましくは０．６０％である。
　Ｎｂ：０～１．００％
　ニオブ（Ｎｂ）は、含有されなくてもよい。つまり、Ｎｂ含有量は０％であってもよい。
　Ｎｂが含有される場合、つまり、Ｎｂ含有量が０％超である場合、ＮｂはＣ及びＮを固定し、Ｃｒ炭窒化物の生成を抑制する。そのため、Ｃｒ欠乏層の形成が抑制される。その結果、酸化被膜の脆化が抑制され、フェライト系ステンレス鋼箔の耐食性が高まる。
　一方、Ｎｂ含有量が１．００％以下であれば、介在物起因のへげ疵の発生や、酸化被膜中へのＮｂの過度な濃化を抑制することができる。その結果、フェライト系ステンレス鋼箔の耐食性が高まる。
　したがって、Ｎｂ含有量は０～１．００％である。
　Ｎｂ含有量の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．０１％であり、さらに好ましくは０．０３％である。
　Ｎｂ含有量の好ましい上限は０．９０％であり、さらに好ましくは０．８０％であり、さらに好ましくは０．６０％である。
　Ｚｒ：０～０．８０％
　ジルコニウム（Ｚｒ）は、含有されなくてもよい。つまり、Ｚｒ含有量は０％であってもよい。
　Ｚｒが含有される場合、つまり、Ｚｒ含有量が０％超である場合、ＺｒはＣ及びＮを固定し、Ｃｒ炭窒化物の生成を抑制する。そのため、Ｃｒ欠乏層の形成が抑制される。その結果、酸化被膜の脆化が抑制され、フェライト系ステンレス鋼箔の耐食性が高まる。
　一方、Ｚｒ含有量が０．８０％以下であれば、介在物起因のへげ疵の発生や、酸化被膜中へのＺｒの過度な濃化を抑制することができる。その結果、フェライト系ステンレス鋼箔の耐食性が高まる。
　したがって、好ましいＺｒ含有量は０～０．８０％である。
　Ｚｒ含有量の好ましい下限は０％超であり、さらに好ましくは０．０１％であり、さらに好ましくは０．０３％である。
　Ｚｒ含有量の好ましい上限は０．７０％であり、さらに好ましくは０．６０％である。
　本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不純物からなる。ここで、化学組成における不純物とは、フェライト系ステンレス鋼箔を工業的に製造する際に、原料又は製造環境などから混入されるものであって、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
　［式（１）について］
　本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の化学組成はさらに、式（１）を満たす。
　（Ｍｏ＋Ｃｒ）／Ｔｉ≦８０　（１）
　ここで、式（１）中の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
　Ｆ１を次のとおり定義する。
　Ｆ１＝（Ｍｏ＋Ｃｒ）／Ｔｉ
　Ｍｏ及びＣｒは、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加を助長する。一方で、Ｍｏ及びＣｒの合計含有量に応じてＴｉ含有量を高めることで、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加度が低下する。Ｆ１が８０以下であれば、Ｍｏ及びＣｒの合計含有量に対して、Ｔｉ含有量が十分に高い。この場合、フェライト系ステンレス鋼箔の化学組成の各元素含有量が上述の範囲を満たすことを前提として、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加を十分に抑制できる。
　Ｆ１の下限は特に限定されないが、例えば１８である。フェライト系ステンレス鋼箔の耐食性を考慮すれば、Ｆ１の好ましい下限は２０であり、さらに好ましくは３０であり、さらに好ましくは４０である。
　Ｆ１の好ましい上限は７５であり、さらに好ましくは７０である。
　［板厚］
　本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の板厚は特に限定されない。本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の板厚は例えば、５～２０μｍである。
　［酸化被膜］
　本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔に備えられる酸化被膜の厚さは特に限定されない。酸化被膜の厚さは、例えば０．５～２５．０ｎｍである。なお、酸化被膜の厚さは、フェライト系ステンレス鋼箔の製造工程における熱処理工程等で適宜調整することができる。
　酸化被膜が厚いほど、フェライト系ステンレス鋼箔の耐食性は高まる。そのため、酸化被膜の厚さの好ましい下限は０．８ｎｍであり、さらに好ましくは１．０ｎｍである。
　酸化被膜が薄いほど、フェライト系ステンレス鋼箔を集電体として用いた場合の、電極合剤層との界面抵抗は小さくなる。そのため、酸化被膜の厚さの好ましい上限は２０．０ｎｍであり、さらに好ましくは１５．０ｎｍである。
　［酸化被膜の厚さの測定方法］
　酸化被膜の厚さは、次の方法で求める。
　本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔から、試験片を採取する。試験片の大きさは特に限定されない。試験片の一方の表面を測定面とする。測定面に対して、電界放出型オージェ電子分光（ＦＥ－ＡＥＳ：Ｆｉｅｌｄ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ａｕｇｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析を実施する。使用するＦＥ－ＡＥＳは例えば、日本電子製の商品名：ＪＡＭＰ－９５００Ｆである。ＦＥ－ＡＥＳ分析により、測定面からの深さ方向の成分プロファイルを測定する。酸素の検出強度が、最大値の５０％となった深さまでを、酸化被膜の厚さ（ｎｍ）とする。なお、スパッタリング速度と深さ位置を換算する際の標準試料には、ＳｉＯ２を用いる。
　［フェライト系ステンレス鋼箔の用途］
　本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔は、集電体として用いた場合に、酸化被膜を厚くしたときの電極合剤層との界面抵抗の増加が十分に抑制される。そのため、耐食性を高めるために酸化被膜を厚くすることが求められる、硫化物系固体電解質を用いた全固体電池の集電体用途に好適である。なお、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔は、二次電池の集電体以外の用途にも適用可能である。
　［フェライト系ステンレス鋼箔の製造方法］
　本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の製造方法の一例を説明する。以降に説明するフェライト系ステンレス鋼箔の製造方法は、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔を製造するための一例である。したがって、上述の構成を有するフェライト系ステンレス鋼箔は、以降に説明する製造方法以外の他の製造方法により製造されてもよい。しかしながら、以降に説明する製造方法は、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の製造方法の好ましい一例である。
　本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の製造方法の一例は、素材準備工程と、中間冷間圧延工程と、中間焼鈍工程と、最終冷間圧延工程とを含む。
　［素材準備工程］
　素材準備工程では、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔を製造するための素材として、板厚数百μｍ～数ｍｍのフェライト系ステンレス鋼板を準備する。素材は、例えば、熱間圧延コイルに冷間圧延を実施した冷間圧延コイルである。素材は製造して準備してもよく、第三者から購入することによって準備してもよい。すなわち、素材を準備する工程は特に限定されない。
　素材を製造する場合、例えば、次の方法で製造する。上述の化学組成を有する溶鋼を製造する。溶鋼を用いて連続鋳造法によりスラブを製造する。製造されたスラブに対して熱間加工、及び、冷間圧延を実施して、板厚数百μｍ～数ｍｍの鋼板を製造する。以上の工程により、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の素材が準備される。
　［中間冷間圧延工程］
　中間冷間圧延工程では、準備された素材に対して冷間圧延を実施し、板厚数十μｍ～数百μｍの中間鋼板を製造する。中間冷間圧延工程では例えば、複数の圧延スタンドを備える連続圧延機を用いて冷間圧延を実施しても良いし、リバース圧延機を用いて冷間圧延を実施しても良い。中間冷間圧延工程における累計圧下率は特に限定されない。
　［中間焼鈍工程］
　中間焼鈍工程では、中間冷間圧延工程後の中間鋼板に対して光輝焼鈍を実施する。光輝焼鈍とは、極低酸素雰囲気下で実施される焼鈍処理である。光輝焼鈍が実施された中間鋼板は、その表面がほとんど酸化されず、表面光沢を保つことができる。光輝焼鈍における極低酸素雰囲気とは、好ましくは、Ｈ２ガスとＮ２ガスとの混合ガス雰囲気である。雰囲気ガス中のＮ２分率は、例えば、体積率で３５～６５％である。光輝焼鈍の加熱温度は、例えば８００～１２００℃である。
　なお、中間冷間圧延工程と中間焼鈍工程とは、複数回交互に繰り返して実施してもよい。例えば、中間冷間圧延工程と中間焼鈍工程とを２回交互に繰り返して実施する場合、１回目の中間冷間圧延工程と、１回目の中間焼鈍工程とを実施した後、２回目の中間冷間圧延工程と、２回目の中間焼鈍工程とを実施する。
　［最終冷間圧延工程］
　最終冷間圧延工程では、中間焼鈍工程後の中間鋼板に対して、再度冷間圧延を実施し、所定の板厚のフェライト系ステンレス鋼箔を得る。最終冷間圧延工程では例えば、複数の圧延スタンドを備える連続圧延機を用いて冷間圧延を実施しても良いし、リバース圧延機を用いて冷間圧延を実施しても良い。最終冷間圧延工程における累計圧下率は特に限定されない。
　以上の製造方法により、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔が製造される。本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の製造方法は、上述の工程以外の工程を含んでもよい。例えば、最終冷間圧延工程後のフェライト系ステンレス鋼箔に対して、熱処理工程を実施してもよい。熱処理工程では、最終冷間圧延工程後のフェライト系ステンレス鋼箔を、所定の温度に加熱保持する。これにより、フェライト系ステンレス鋼箔に蓄積されている残留応力の除去や、延性の付与ができる。また、フェライト系ステンレス鋼箔に備えられる酸化被膜の厚さを調整することができる。熱処理温度は、例えば３００～１０００℃である。
　［電極］
　本実施形態の電極は、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔と、当該フェライト系ステンレス鋼箔の表面上に形成される電極合剤層とを備える。つまり、本実施形態の電極では、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔が集電体として用いられている。本実施形態の電極は、正極であってもよく、負極であってもよい。すなわち、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔と、電極合剤層とを備えていれば、本実施形態の電極の構成は特に限定されない。
　［電極合剤層］
　本実施形態の電極では、電極合剤層は特に限定されず、周知の構成を有していればよい。電極合剤層は、活物質を含む。なお、電極合剤層には、活物質以外の物質を含有してもよい。電極合剤層は例えば、バインダー及び導電助剤を含有してもよい。また、全固体電池に用いられる電極合剤層は例えば、固体電解質を含有してもよい。
　［活物質］
　本実施形態の電極では、電極合剤層に含まれる活物質は特に限定されず、周知の活物質を用いることができる。電極が正極の場合、正極活物質は例えば、ＬｉＣｏＯ２と、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２に代表される三元系と、ＬｉＦｅＰＯ４に代表されるオリビン系と、Ｓ、Ｆｅ２Ｓ、Ｍｏ３Ｓ４、及び、硫黄変性ポリアクリロニトリルに代表される硫黄系とからなる群から選択されるいずれか１種以上であってもよい。電極が負極の場合、負極活物質は例えば、黒鉛に代表される炭素系材料と、ＣｕＳｎ合金及びＮｉＴｉＳｉ合金に代表される合金材料と、Ｓｉ及びＳｉＯに代表されるＳｉ系材料と、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２に代表される酸化物系材料とからなる群から選択されるいずれか１種以上であってもよい。
　［バインダー］
　本実施形態の電極では、電極合剤層に含まれるバインダーは特に限定されず、周知のバインダーを用いることができる。バインダーは例えば、スチレン・ブタジエンゴム及びイソプレンゴムに代表されるゴム状高分子と、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアクリル酸、及び、ポリアミドに代表される合成樹脂と、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加物と、スチレン・エチレン・ブタジエン、スチレン共重合体、スチレン・イソプレン、若しくは、スチレンブロック共重合体又はそれらの水素化物等の熱可塑性エラストマーと、シンジオタクチック－１，２－ポリブタジエン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、及び、エチレンと炭素数３～１２のα－オレフィンとの共重合体に代表される軟質樹脂状高分子と、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニデンフルオライド、ポリペンタフルオロプロピレン、及び、ポリヘキサフルオロプロピレンに代表されるフッ素化高分子とからなる群から選択されるいずれか１種以上であってもよい。
　［導電助剤］
　本実施形態の電極では、電極合剤層に含まれる導電助剤は特に限定されず、周知の導電助剤を用いることができる。導電助剤は例えば、黒鉛材料と、アセチレンブラックと、カーボンブラックと、ケッチェンブラックと、炭素繊維と、カーボンナノチューブと、グラフェンとからなる群から選択されるいずれか１種以上であってもよい。
　［電極の製造方法］
　本実施形態の電極の製造方法は、特に限定されない。本実施形態の電極は、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔を集電体として、周知の方法により製造される。本実施形態の電極の製造方法は例えば、電極スラリー準備工程と、電極合剤層形成工程とを含む。
　［電極スラリー準備工程］
　電極スラリー準備工程では、電極合剤層を形成するための組成物（電極スラリー）を準備する。電極スラリーは、得ようとする電極合剤層に応じて準備すればよい。例えば、活物質と、バインダーと、溶媒とを混練して準備してもよい。例えばさらに、活物質と、導電助剤と、バインダーと、溶媒とを混練して準備してもよい。また、全固体電池に用いられる電極スラリーを準備する場合は例えば、活物質と、溶媒と、固体電解質と、バインダーとを混練して準備してもよい。混練の方法は、活物質、導電助剤、バインダー、固体電解質、及び、溶媒に応じて、適宜調整する。すなわち、電極スラリー準備工程は、周知の方法で実施すればよい。
　［電極合剤層形成工程］
　電極合剤層形成工程では、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の表面上に、電極合剤層を形成する。具体的には、混練された電極スラリーを、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔に塗工する。塗工方法は特に限定されず、周知の方法でよい。例えば、ギャップが設けられたアプリケータを用いて塗工してもよい。例えばさらに、スプレーを用いて噴霧して塗工してもよい。
　以上の工程により、本実施形態の電極を製造することができる。
　［電池］
　本実施形態の電池は、本実施形態の電極と、電解質とを備える。本実施形態の電池は、本実施形態の電極を備えていれば、その他の構成は周知の構成でよく、特に限定されない。本実施形態の電池は例えばさらに、セパレータを備えていてもよい。本実施形態の電池の形状は、特に限定されず、円筒形であってもよく、角形であってもよく、コイン型であってもよく、シート型であってもよい。また、本実施形態の電池は、二次電池であってもよく、一次電池であってもよい。本実施形態による電池が二次電池である場合、例えば非水系電解質二次電池であってもよく、水系電解質二次電池であってもよく、全固体二次電池であってもよい。
　［電解質］
　電解質は、正極及び負極との間でイオンを伝導する。本実施形態の電池では、電解質は特に限定されず、周知の電解質を用いることができる。電解質は、液体の電解液であってもよく、固体電解質であってもよい。
　本実施形態の電池に備えられる電極には、集電体として本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔が用いられる。そのため、集電体の耐食性を高めるために酸化被膜を厚くしても、電極合剤層との界面抵抗の増加が十分に抑制される。したがって、本実施形態の電池の電解質には、集電体に対する腐食性が高い硫化物系固体電解質を用いることができる。硫化物系固体電解質は例えば、Ｌｉ３ＰＳ４やＬｉ７Ｐ３Ｓ１１に代表されるＬＰＳ系と、Ｌｉ６ＰＳ５ＣｌｘＢｒ（１－ｘ）（０≦ｘ≦１）に代表されるアルジロダイト型と、Ｌｉ１０ＧｅＰ２Ｓ１２やＬｉ９．５４Ｓｉ１．７４Ｐ１．４４Ｓ１１．７Ｃｌ０．３に代表されるチオリシコンとからなる群から選択されるいずれか１種以上であってもよい。
　［電池の製造方法］
　本実施形態の電池の製造方法は、特に限定されない。本実施形態の電池は例えば、周知の方法により、本実施形態の電極と、電解質と、対極とを積層した積層物を、電池ケースに収めて、製造される。
　実施例により本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の効果をさらに具体的に説明する。以下の実施例での条件は、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例である。したがって、本実施形態のフェライト系ステンレス鋼箔はこの一条件例に限定されない。
　フェライト系ステンレス鋼箔を製造する素材として、表１に示す化学組成からなる鋼板を準備した。鋼板の板厚は３００μｍであった。
　各試験番号の素材に対して、中間冷間圧延工程を１回実施し、中間鋼板を製造した。中間冷間圧延工程後の中間鋼板に対して、中間焼鈍工程を１回実施した。具体的には、各試験番号の中間鋼板に対して、３５～６５体積％のＮ２ガスと、残部がＨ２ガスとの混合ガス雰囲気下で光輝焼鈍を実施した。光輝焼鈍では、中間鋼板を９００～１２００℃で加熱保持した後、室温まで冷却した。中間焼鈍工程後の中間鋼板に対して、最終冷間圧延工程を実施した。最終冷間圧延工程では、各試験番号の中間鋼板に対して、リバース圧延機を用いた冷間圧延を実施し、板厚が１０μｍのフェライト系ステンレス鋼箔を製造した。
　以上の製造工程により、各試験番号のフェライト系ステンレス鋼箔を製造した。
　［評価試験］
　製造された各試験番号のフェライト系ステンレス鋼箔に対して、次の方法で界面抵抗増加率評価試験を実施した。
　［界面抵抗増加率評価試験］
　各試験番号のフェライト系ステンレス鋼箔から、試験片を３枚採取した。試験片の大きさは特に限定されないが、例えば１００ｍｍ×１００ｍｍである。３枚の試験片をそれぞれ、試験片Ａ、試験片Ｂ、及び、試験片Ｃとした。試験片Ｂに対して、露点を－２０℃に制御した窒素雰囲気下において、４００℃で５分間の熱処理を実施した。試験片Ｃに対して、露点を１４℃に制御した大気雰囲気下において、４００℃で５分間の熱処理を実施した。その後、上述の［酸化被膜の厚さの測定方法］に記載の方法に基づいて、各試験番号の試験片Ａ、試験片Ｂ、及び、試験片Ｃに備えられる酸化被膜の厚さ（ｎｍ）をそれぞれ測定した。
　各試験番号の試験片Ａ、試験片Ｂ、及び、試験片Ｃを用いて、評価セルを作製した。具体的には、試験片Ａから、直径１１ｍｍの円形状の集電体サンプルＡを２枚採取した。同様にして、試験片Ｂから直径１１ｍｍの円形状の集電体サンプルＢを、試験片Ｃから直径１１ｍｍの円形状の集電体サンプルＣを、それぞれ２枚ずつ採取した。また、硫化物系固体電解質として、Ｌｉ３ＰＳ４を０．１２ｇ測り取り、内径１１ｍｍの円形状の金型にセットした。３１５ＭＰａの圧力で一軸プレスを実施して、Ｌｉ３ＰＳ４ペレットを作製した。１つのＬｉ３ＰＳ４ペレットを２枚の集電体サンプルＡで挟み込んで、積層体を作製した。作製した積層体を内径１１ｍｍの測定用セルに入れ、ボルト締めにより５ＭＰａの圧力をかけた。その後、測定用セルを密閉した。このようにして、評価セルＡを作製した。同様にして、１つのＬｉ３ＰＳ４ペレットを２枚の集電体サンプルＢで挟み込んだ評価セルＢ、及び、１つのＬｉ３ＰＳ４ペレットを２枚の集電体サンプルＣで挟み込んだ評価セルＣを作製した。なお、Ｌｉ３ＰＳ４ペレットの作製から、測定用セルの密閉までの工程は、Ａｒ雰囲気のグローブボックス内で実施した。
　各試験番号の評価セルＡ、評価セルＢ、及び、評価セルＣを６０℃の恒温槽で、８時間保持した。高温保持後の各評価セルに対して、周波数特性分析器を用いて交流インピーダンス測定を実施した。測定周波数は１Ｈｚ～１ＭＨｚとし、振幅は１０ｍＶとした。測定結果に基づいて、横軸を実数成分（Ｚ´）、縦軸を虚数成分（Ｚ´´）とするＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットを作成した。さらに、図１に示す等価回路を用いて、２０ｋＨｚ～１ＭＨｚの範囲でフィッティングを行った。図１において、Ｒｅは集電体サンプルと硫化物系固体電解質との界面抵抗を表し、ＲＳＥは硫化物系固体電解質に起因する抵抗を表す。また、ＣＰＥは、当該等価回路におけるＣｏｎｓｔａｎｔ　Ｐｈａｓｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔを表す。
　フィッティング後のＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットの一例を示す模式図を図２に示す。図２に示すとおり、円弧の左端における実数成分の値が界面抵抗Ｒｅ（Ω）を表す。なお、円弧の右端における実数成分の値と、円弧の左端における実数成分の値との差が、硫化物系固体電解質に起因する抵抗値ＲＳＥ（Ω）を表す。このようにして、フィッティング後のＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットから、各評価セルの界面抵抗Ｒｅ（Ω）を算出した。試験番号ごとに、評価セルＡ～Ｃの界面抵抗Ｒｅ（Ω）を、各評価セルに用いた試験片に備えられる酸化被膜の厚さ（ｎｍ）に対してプロットした。得られたプロットを線形近似して、横軸を酸化被膜の厚さ（ｎｍ）、縦軸を界面抵抗Ｒｅ（Ω）とするグラフの傾きを求めた。得られた各試験番号のグラフの傾きを、当該試験番号のフェライト系ステンレス鋼箔における界面抵抗増加率（Ω／ｎｍ）とした。
　各試験番号の界面抵抗増加率（Ω／ｎｍ）を表２に示す。界面抵抗増加率が２．５０Ω／ｎｍ以下であった場合は、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加が十分に抑制されたと判断した。界面抵抗増加率が２．５０Ω／ｎｍを超えた場合は、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加が十分に抑制されなかったと判断した。
　［評価結果］
　表１及び表２を参照して、試験番号１～４のフェライト系ステンレス鋼箔では、化学組成における各元素の含有量が上述の範囲を満たし、かつ、Ｆ１が式（１）を満たした。そのため、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加が十分に抑制された。
　一方、試験番号５では、Ｍｏ含有量が高すぎた。その結果、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加が十分に抑制されなかった。
　試験番号６では、Ｃｒ含有量が高すぎた。その結果、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加が十分に抑制されなかった。
　試験番号７では、Ｆ１が式（１）を満たさなかった。その結果、酸化被膜を厚くしたときの界面抵抗の増加が十分に抑制されなかった。
　以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。

Claims (4)

  1. 　化学組成が、質量％で、
    　Ｃ：０超～０．０５０％、
    　Ｓｉ：０超～１．００％、
    　Ｍｎ：０超～１．００％、
    　Ｐ：０超～０．０５０％、
    　Ｓ：０超～０．０３０％、
    　Ｎ：０超～０．０５０％、
    　Ｍｏ：０～１．００％、
    　Ｃｒ：１４．００～１８．００％、
    　Ｎｉ：０～０．６０％、
    　Ｔｉ：［Ｔｉｍｉｎ］～１．００％、
    　Ｎｂ：０～１．００％、及び、
    　Ｚｒ：０～０．８０％、を含有し、
    　残部がＦｅ及び不純物からなり、
    　式（１）を満たす、
    　フェライト系ステンレス鋼箔。
    　（Ｍｏ＋Ｃｒ）／Ｔｉ≦８０　（１）
    　ここで、［Ｔｉｍｉｎ］は以下のとおり定義される。
    　式（２）で定義されるＸが０．１０以上である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝Ｘ
    　式（２）で定義されるＸが０．１０未満である場合：［Ｔｉｍｉｎ］＝０．１０
    　Ｘ＝１６×（Ｃ＋Ｎ）　（２）
    　ここで、式（１）及び式（２）中の各元素記号には、対応する元素の質量％での含有量が代入される。
  2. 　請求項１に記載のフェライト系ステンレス鋼箔と、
    　前記フェライト系ステンレス鋼箔の表面上に形成される電極合剤層と、を備える、
    　電極。
  3. 　請求項２に記載の電極と、
    　電解質と、を備える、
    　電池。
  4. 　請求項３に記載の電池であって、
    　前記電解質は、硫化物系固体電解質である、
    　電池。
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