本发明专利技术提供一种与仅使用固体电解质作为电容器的电介质时相比，可以扩大容量的电容器。电容器(1)具备固体电解质体(3)以及在固体电解质体(3)上形成、并且夹着固体电解质体(3)相对配置的多个电极(5、7)，该固体电解质体(3)将氧化物系锂离子传导性固体电解质作为母材且含有氧化物颗粒，所述氧化物颗粒包含构成该母材的元素中的一部分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对电荷进行储存或释放的电容器（电容），详细而言，涉及使用氧化物 系锂离子传导性固体电解质材料的电容器。
技术介绍
以往，作为使用电解质材料的电容器，已知使用电解液的电容器，但近年提出了一 种与之不同的双电层电容的技术，所述双电层电容在固体电解质体的表面上设置一对电 极，并且使用无机固体电解质作为该固体电解质体的材料（参见专利文献1)。 在该专利文献1中，作为无机固体电解质，公开了含有锂（Li)离子传导性化合物、 钠（Na)离子传导性化合物的物质。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2008-130844号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 然而，在上述现有技术中，虽然解决了电解液的漏出这样的问题，但存在电容器的 高容量化（大容量化）的研究不充分的问题。 即，近年来，虽然寻求更大容量（静电容量）的电容器，但存在其解决方法不充分 的问题。 本专利技术是为了解决上述问题而作出的，其目的在于提供一种与仅使用固体电解质 时相比，可以扩大容量的电容器。 用于解决问题的方案 (1)本专利技术的第1方式为一种电容器，其特征在于，具备固体电解质体以及在该固 体电解质体上形成并且夹着该固体电解质体相对配置的多个电极，前述固体电解质体将氧 化物系锂离子传导性固体电解质作为母材，含有氧化物颗粒，所述氧化物颗粒包含构成该 母材的元素中的一部分。 在本第1方式中，电容器的固体电解质体将氧化物系锂离子传导性固体电解质作 为母材，含有氧化物颗粒，所述氧化物颗粒包含构成该母材的元素中的一部分，因此，由后 述的实验例可以看出电容器具有大容量（静电容量）。 在此，母材表示固体电解质体的主要成分（50体积％以上）。 (2)本专利技术的第2方式的特征在于，前述氧化物颗粒不具有离子导电性。 根据本专利技术人等的研究，上述氧化物颗粒为不具有离子导电性的颗粒。即，由后述 的实验例可以看出，由于母材中含有此种氧化物颗粒，因此电容器的容量变大。 (3)本专利技术的第3方式的特征在于，前述氧化物颗粒的含量相对于前述固体电解 质体为5~33体积％。 由后述的实验例可以看出，氧化物颗粒的含量相对于固体电解质体为5~33体 积％时，能够进一步提高容量。 即，若不足5体积％，则氧化物颗粒所带来的容量提高的效果小，若大于33体 积％，则推定会阻断锂离子的传导路径，固体电解质体整体的离子导电率反而降低，容量提 高的效果下降。 (4)本专利技术的第4方式的特征在于，前述氧化物颗粒的平均粒径为I. 1 μπι以下，且 前述氧化物颗粒的含量相对于前述固体电解质体为5~15体积％。 由后述的实验例可以看出，氧化物颗粒的平均粒径为I. 1 μπι以下、且氧化物颗粒 的含量相对于固体电解质体为5~15体积％时，能够进一步提高容量。 (5)本专利技术的第5方式的特征在于，前述母材是由通式 Li1+XMXM' 2χ(Ρ04)3(0 < X < 1)表示的物质，M为选自Al、Ga、In中的1种以上的元素，Μ'为 选自Ti、Zr、Hf、Ge、Sn中的1种以上的元素。 本第5方式例示了对于使容量提高而言优选的母材。 (6)本专利技术的第6方式的特征在于，前述氧化物颗粒包含P和Al。 由后述的实验例可以看出，当氧化物颗粒包含P和Al时，可以实现大容量。 以下，对本专利技术的各技术特征进行说明。 ?作为氧化物系锂离子传导性固体电解质，例如可以列举出钠超离子导体 (NASIC0N)型结构、石榴石型结构、钙钛矿型结构等的固体电解质，其中，适宜的是由前述通 式"Li 1+XMXM' 2 x (PO4)3 (0 彡 X 彡 1) " 表示的物质。 具体而言，作为由该通式表示的母材，适宜的是例如包含Li、Al和Ge的例如 LiL5AlQ.5Gei.5(P0 4)3,除此以外，可以使用包含 Li、Al 和 Ti 的 LiuAUJUPOA等。 作为氧化物颗粒，例如可以列举出六1203、660 2、？205、六1?04等，其中适宜的是包含？ 和Al的例如AlPO 4。【附图说明】 图1是示意性地表示电容器的说明图。 图2是示意性地表示固体电解质体的内部的构造的说明图。 图3是表示氧化物颗粒的含量与静电容量的关系的曲线图。【具体实施方式】 以下，对本专利技术的实施方式进行说明。 a)首先，对本实施方式的电容器的结构进行说明。 如图1所示，本实施方式的电容器1由板状（圆盘状）的固体电解质体3以及在 其两主面（同图的上下方向）上直接地形成的一对电极5、7构成。 前述固体电解质体3如图2所示意性示出的那样，在由氧化物系锂离子传导性固 体电解质构成的母材中均匀地分散有氧化物颗粒，所述氧化物颗粒包含构成该母材的元素 中的一部分。 详细而言，母材是由Li1+XMXM' 2x(P04)3(0彡X彡1)表示的物质，M为选自Al、Ga、 In中的1种以上的元素，Μ'为选自Ti、Zr、Hf、Ge、Sn中的1种以上的元素。在此，作为该 母材，使用称为 LAGP 的 ΙΑ.5Α1α56Θι.5(Ρ04) 3。 另一方面，作为氧化物颗粒，使用氧化物颗粒中包含P和Al的磷酸铝（AlPO4)。 该氧化物颗粒的平均粒径为1. 7 μ m以下（优选为I. 1 μ m以下），例如为0. 8 μ m。 另外，氧化物颗粒的含量相对于固体电解质体3为3. 7~41体积％ (优选为5~33体积％ (更优选为5~15体积％ ))的范围内，例如为5. 1体积％。 需要说明的是，该氧化物颗粒是在实施下述交流阻抗法测定时无法确认柯尔-柯 尔图的圆弧、或者无法读取电阻值的本质上不具有离子导电性的颗粒。 b)接着，对本实施方式的电容器1的制造方法进行说明。 < LAGP预烧粉末制作工序> 以成为LAGP的化学计量组成的方式，将碳酸锂、γ-氧化铝、氧化锗、磷酸二氢铵 称量规定量，使用尼龙容器和氧化锆球石与乙醇一起混合。 对该混合物进行干燥后，用氧化铝坩锅在最高温度900°C下保持2小时并进行预 烧，得到LAGP的预烧粉末。 < AlPO4预烧粉末制作工序> 将γ-氧化铝、磷酸二氢铵称量规定量，使用尼龙容器和氧化锆球石与乙醇一起 混合。 对该混合物进行干燥后，用氧化铝坩锅在最高温度900°C下保持2小时并进行预 烧，得到AlPO 4的预烧粉末。 <混合粉末的制作工序> 以成为规定的比率的方式，对由上述各工序得到的LAGP的预烧粉末和AlPO4的预 烧粉末进行称量，使用尼龙容器和氧化锆球石与乙醇一起混合、粉碎，之后进行干燥，得到 规定的混合比率的混合粉末。 <烧结体的制作工序> 接着，使用Φ 12mm的圆筒形状的模具，以5MPa的压力对前述混合粉末进行单螺杆 压制，进而，以150MPa的压力进行净水压压制（hydrostatically pressed、CIP)，由当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电容器，其特征在于，具备：固体电解质体；以及在该固体电解质体上形成、并且夹着该固体电解质体相对配置的多个电极，所述固体电解质体将氧化物系锂离子传导性固体电解质作为母材，含有氧化物颗粒，所述氧化物颗粒包含构成该母材的元素中的一部分。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：村上健二，佐藤元彦，山本洋，大塚淳，鹤见敬章，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，能源存储材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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