【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氧化物系薄膜烧结体、氧化物系固体电解质片及包括其的全固态锂二次电池，具体来讲涉及一种光烧结氧化物系成型体来制造的氧化物系薄膜烧结体、包括其的氧化物系固体电解质片以及包括所述氧化物系固体电解质片的全固态锂二次电池。
技术介绍
1、随着最近对环境问题的关注度越来越高，对能够替代基于作为大气污染的主要原因之一的化石燃料的车辆的电动汽车(ev)、利用新再生能源的储能系统(energy storagesystem，ess)等的研究正在积极进行。作为这种电动汽车(ev)等的动力源，主要使用具有高放电电压以及输出稳定性的锂二次电池。
2、另外，采用有机溶剂等液体电解质的现有的锂二次电池存在电解质泄漏引起的起火危险性，以及存在因电极反应引起电解质分解而导致电池膨胀的问题等。并且，由于为了防止这种问题而包括在现有锂二次电池的隔膜，在确保电池的高能量密度方面存在局限性。因此，为了解决所述问题，正在积极开展对采用固体状态的电解质的全固态锂二次电池的研究及开发。
3、应用于全固态锂二次电池的固体电解质主要分为硫化物系、高分子系、氧化物系固体电解质等，其中氧化物系固体电解质因其化学/热稳定性、机械强度等优异，作为下一代固体电解质材料受到关注。
技术实现思路
1、技术问题
2、本专利技术的一个目的是提供一种可通过光烧结工序制造具有优异性能的氧化物系固体电解质片的氧化物系薄膜烧结体。
3、本专利技术的另一个目的是提供一种通过光烧结高速烧结，从而可在短
4、本专利技术的另一个目的是提供一种在制造方面不发生基板变形、片材损伤等问题且耐久性等优异的氧化物系固体电解质片。
5、本专利技术的另一个目的是提供一种包括具有优异的性能的氧化物系固体电解质片，从而安全性、能量密度等得到提升的全固态锂二次电池。
6、技术方案
7、本专利技术提供一种氧化物系薄膜烧结体，其包括能带隙为0.1至15ev的氧化物颗粒，吸收10至1200nm波长范围的光能，表面粗糙度ra为0.1至3μm。
8、所述氧化物系薄膜烧结体的表面粗糙度sa可以是1至10μm。
9、所述氧化物颗粒与相邻的其它氧化物颗粒的接触面积(a)可以满足以下式a＝πxa<3πr2(1)。在此，所述式(1)中，r是通过氧化物颗粒与相邻的其它氧化物颗粒之间的接触而生成的接触面的长轴半径，a是所述接触面的短轴半径，0.1r≤x≤3r。
10、所述氧化物系薄膜烧结体包括气孔，气孔度可以是1至70％。
11、所述氧化物颗粒中至少一种可以包含锂元素。
12、所述氧化物颗粒中至少一种可以包括锂以外的金属元素。
13、所述氧化物颗粒可以是两种以上。
14、所述氧化物颗粒可以包括选自由石榴石(garnet)化合物、钠超离子导体(nasicon)化合物以及钙钛矿(perovskite)化合物构成的群组的至少一种锂离子导电性氧化物颗粒。
15、所述氧化物颗粒中至少一种可以是llzo。
16、x射线光电子能谱(xps)分析结果，可在50至60ev的结合能(binding energy)值具有峰。
17、所述氧化物系薄膜烧结体还可以包括能够吸收10至1200nm波长范围的光能的有色氧化物颗粒。
18、所述有色氧化物颗粒可以是选自由过渡金属元素及镧系元素构成的群组的至少一种氧化物。
19、所述有色氧化物颗粒可以是包含选自由v、w、fe、bi、zn、co、mn、cu、ce、as、se、sb、cr、ni、nb、mo、ru、rh、pd、pr、nd、tb及er构成的群组的元素中至少一种或者所述元素中至少一种及锂的氧化物颗粒。
20、所述氧化物系薄膜烧结体可具有300μm以下的厚度。
21、本专利技术还提供一种氧化物系固体电解质片，包括含氧化物颗粒的氧化物系薄膜烧结体，所述氧化物系薄膜烧结体的表面粗糙度ra为0.1至3μm，所述ra是表面的算数平均高度，所述氧化物颗粒吸收10至1200nm波长范围的光能，具有0.1至15ev范围的能带隙。
22、所述氧化物系固体电解质片的离子导电率可以是0.001至10ms/cm。
23、所述氧化物系薄膜的厚度在300μm以下时，硬度可以是10gpa以下。
24、本专利技术还提供一种包括氧化物系固体电解质片的二次电池，其中，所述氧化物系固体电解质片包括含氧化物颗粒的氧化物系薄膜烧结体，所述氧化物系薄膜烧结体的表面粗糙度ra为0.1至3μm，所述ra是表面的算数平均高度，所述氧化物颗粒吸收10至1200nm波长范围的光能，具有0.1至15ev范围的能带隙。
25、所述氧化物系固体电解质片可以具有0.001至10ms/cm的离子导电率。
26、所述氧化物系薄膜烧结体可以具有300μm以下的厚度、10gpa以下的硬度。
27、技术效果
28、根据本专利技术的一个实现例提供一种能够通过光烧结适当形成颗粒之间的连接形态、颗粒形状、稠密度等，耐久性及离子导电率优异，且在不发生从基板剥离的现象的情况下制造氧化物系固体电解质片的氧化物系薄膜烧结体。
29、根据本专利技术的一个实现例，提供通过光烧结高速烧结，从而不发生锂等材料的损失或者基板的破损的情况下短时间内制造，且无需附加加工工序可进行薄膜化及大面积化的氧化物系薄膜烧结体。
30、根据本专利技术的一个实现例，提供进行相对短时间的烧结，以抑制因基板和片材之间的元素扩散引起界面形成及电阻增加问题，使得具有优异特性的氧化物系固体电解质片。
31、根据本专利技术的一个实现例，提供一种包括耐久性、离子导电率等性能优异的氧化物系固体电解质片，使得安全性、能量密度等优异的全固态锂二次电池。
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1.一种氧化物系薄膜烧结体，其中：
2.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
3.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
4.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
5.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
6.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
7.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
8.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
9.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
10.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
11.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
12.根据权利要求11所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
13.根据权利要求11所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
14.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
15.一种氧化物系固体电解质片，包括：
16.根据权利要求15所述的氧化物系固体电解质片
17.根据权利要求15所述的氧化物系固体电解质片，其中：
18.一种包括氧化物系固体电解质片的二次电池，其中：
19.根据权利要求18所述的二次电池，其中：
20.根据权利要求18所述的二次电池，其中：
...【技术特征摘要】
1.一种氧化物系薄膜烧结体，其中：
2.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
3.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
4.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
5.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
6.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
7.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
8.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
9.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
10.根据权利要求1所述的氧化物系薄膜烧结体，其中：
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【专利技术属性】
技术研发人员：李恩情，朴知伶，金京俊，金敏圭，
申请(专利权)人：SK新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：
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