System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 全固体电池制造技术_技高网
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全固体电池制造技术

技术编号:40544810 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-05 19:01
该全固体电池包括具有正极活性物质层的正极、具有负极活性物质层的负极和位于上述正极活性物质层与上述负极活性物质层之间的固体电解质层,上述负极活性物质层含有钛化合物,上述固体电解质层含有由Li<subgt;1+x</subgt;Al<subgt;x</subgt;Ge<subgt;2‑x</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;3</subgt;(x为满足0<x<1的数。)表示的LAGP化合物,上述负极活性物质层内和上述负极活性物质层与上述固体电解质层之间的界面的任一方或两方,含有由Li<subgt;1+y</subgt;Al<subgt;y</subgt;Ti<subgt;z</subgt;Ge<subgt;2‑y‑z</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;3</subgt;(y和z为满足0<y<1、0<z<1的数。)表示的LATGP化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种全固体电池。本申请基于2021年7月5日在日本提出的特愿2021-111458号主张优先权,并在此援引其内容。


技术介绍

1、代表二次电池的锂离子二次电池因其轻量/小型且高容量,例如广泛应用于笔记本电脑、移动电话、数码照相机、汽车等各种用途中。目前,普遍使用的锂离子二次电池使用在有机溶剂中含有锂盐的液体的电解质。因此,在锂离子二次电池中严格要求相对于可燃性、漏液、短路、过充电等的安全措施。从这样的观点出发,近年来,关于使用固体的电解质作为电解质的全固体电池的研究开发在盛行。

2、全固体电池由具有含有正极活性物质的正极活性物质层、含有负极活性物质的负极活性物质层、以及在正极活性物质层与负极活性物质层之间含有固体电解质的固体电解质层的层叠体构成,按固体电解质的种类大致分类。作为固体电解质的种类,主要有氧化物类、硫化物类,尤其是氧化物类的固体电解质,在化学稳定性方面优异。作为使用了氧化物类的固体电解质的全固体电池,例如报告有钠超离子导体型的晶体结构的固体电解质的全固体电池。

3、例如,在专利文献1中,公开有一种包含活性物质层和与上述活性物质层烧结接合的固体电解质层的全固体锂二次电池用层叠体,该全固体锂二次电池用层叠体在通过x射线衍射法分析上述层叠体时,未检测到上述活性物质层的构成成分和上述固体电解质层的构成成分以外的成分。

4、此外,在专利文献2中,公开有一种电池用烧结体,其特征在于:含有由通式li1+xalxge2-x(po4)3(0≤x≤2)表示的固体电解质材料和含有li、ti、o的活性物质材料,在利用x射线衍射法进行分析时,在上述固体电解质材料与上述活性物质材料的界面,检测到上述固体电解质材料和上述活性物质材料以外的成分。

5、此外,在专利文献3中,公开有一种全固体电池,其包括负极层、与上述负极层层叠的固体电解质层和夹于上述负极层与上述固体电解质层之间的中间层,上述中间层含有与固体电解质层中包含的第一固体电解质材料不同的第二固体电解质材料,第二固体电解质材料与第一固体电解质材料相比具有较宽的电位窗口。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1:日本特开2007-5279号公报

9、专利文献2:日本特开2012-104280号公报

10、专利文献3:国际公开第2013/137224号


技术实现思路

1、专利技术想要解决的技术问题

2、上述那样在固体电解质层与活性物质层的界面控制界面组成对全固体电池的放电特性的改善有效,然而根据界面的材料组成界面电阻反而变大,存在高倍率放电(high-rate discharge)时的放电容量下降等的放电特性降低的问题。在这点上,为了获得更高的放电特性,需要在固体电解质层与活性物质层的界面处的材料组成上更进一步的改善。

3、本专利技术是为了解决上述技术问题而完成的,其目的在于提供一种高倍率放电时的放电容量高、放电特性优异的全固体电池。

4、用于解决技术问题的手段

5、本专利技术的专利技术人经过专门探讨,结果发现在负极活性物质层至少含有钛化合物,且固体电解质层含有以li1+xalxge2-x(po4)3(0<x<1)表示的lagp化合物的全固体电池中,通过使负极活性物质层内以及上述负极活性物质层和上述固体电解质层之间的界面的任一方或两方含有由li1+yalytizge2-y-z(po4)3(0<y<1,0<z<1)表示的latgp化合物,从而高倍率放电时的放电容量会变高。即,本专利技术为了解决上述技术问题,提供以下的手段。

6、[1]一种全固体电池,其中,

7、具备:具有正极活性物质层的正极、具有负极活性物质层的负极、和处于所述正极活性物质层与所述负极活性物质层之间的固体电解质层,

8、所述负极活性物质层至少包含钛化合物,

9、所述固体电解质层包含由下述的式(1)表示的lagp化合物,

10、li1+xalxge2-x(po4)3(1)

11、(其中,在式(1)中,x是满足0<x<1的数。)

12、所述负极活性物质层内及所述负极活性物质层与所述固体电解质层之间的界面的任一方或两方包含由下述的式(2)表示的latgp化合物。

13、li1+yalytizge2-y-z(po4)3(2)

14、(其中,在式(2)中,y和z是满足0<y<1,0<z<1的数。)

15、[2]如上述[1]所述的全固体电池,其中,

16、所述钛化合物包含tio2和li4ti5o12中的任一方或两方。

17、[3]如上述[1]或[2]所述的全固体电池,其中,

18、在所述式(2)中,y和z是满足0.11≤y+z≤1及0.01≤z/y≤9的数。

19、[4]如上述[1]~[3]中任一项所述的全固体电池,其中,

20、所述负极活性物质层包含碳类材料以及由所述式(1)表示的lagp化合物中的任一方或两方。

21、[5]如上述[1]~[4]中任一项所述的全固体电池,其中,

22、所述固体电解质层的空隙率为40%以下。

23、专利技术的效果

24、根据本专利技术,能够提供一种高倍率放电时的放电容量高、放电特性优异的全固体电池。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全固体电池,其中,

2.如权利要求1所述的全固体电池,其中,

3.如权利要求1或2所述的全固体电池,其中,

4.如权利要求1~3中任一项所述的全固体电池,其中,

5.如权利要求1~4中任一项所述的全固体电池,其中,

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种全固体电池,其中,

2.如权利要求1所述的全固体电池,其中,

3.如权利要求1或2所述的全固体电池,其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:田中一正大槻佳太郎竹内启子佐藤洋
申请(专利权)人:TDK株式会社
类型:发明
国别省市:

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