能量设备和蓄电设备内至少任一个中采用的材料的制造方法、以及能量设备和蓄电设备内至少任一个中采用的材料技术

本发明专利技术提供能够形成致密的纳米结构的能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料的制造方法、以及能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料。本发明专利技术是一种能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料的制造方法，其特征在于，具有对含有玻璃形成元素的原料进行碱处理的碱处理工序、和至少对所述碱处理后的原料以15～30℃的温度条件进行固化的固化工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供能够形成致密的纳米结构的能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料的制造方法、以及能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料。本专利技术是一种能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料的制造方法，其特征在于，具有对含有玻璃形成元素的原料进行碱处理的碱处理工序、和至少对所述碱处理后的原料以15～30℃的温度条件进行固化的固化工序。【专利说明】能量设备和蓄电设备内至少任一个中采用的材料的制造方法、以及能量设备和蓄电设备内至少任一个中采用的材料
本专利技术涉及能够形成致密的纳米结构的能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料的制造方法、以及能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料。
技术介绍
二次电池是能够将与化学反应相伴的化学能的减少部分转换成电能地进行放电，还通过使电流流向与放电时相反方向而能够将电能转换成化学能地进行蓄积(充电)的电池。二次电池之中，以锂二次电池为代表的金属二次电池由于能量密度高而被广泛地用作笔记本型个人电脑、手机等的电源。锂二次电池之中，应用薄膜技术形成的薄膜锂二次电池与以往的二次电池相比，能够进一步实现小型化和轻质化。期待薄膜锂二次电池作为IC卡、小型电子器材的动力源。作为形成薄膜锂电池的技术，专利文献I中公开了一种薄膜电池正极的制造方法，其具有将正极材料制膜而形成正极活性物质膜的工序、将该正极活性物质膜退火的工序、以及该退火工序后将锂离子导入到正极活性物质膜中的工序。另外，专利文献2中公开了含有石榴石型氧化物层的全固体锂二次电池。作为利用生片(Green sheet)制造薄膜锂二次电池的技术，专利文献3在公开了一种全固体锂二次电池的制造方法:分别制作正极活性物质、负极活性物质、固体电解质的生片、将各生片层叠，适当切断该层叠体实施加工后进行烧结。`作为构成锂二次电池的构件的制膜法，已知CVD (化学气相生长法=Chemicalvapor deposition)法等。作为应用CVD法等制膜法的技术,专利文献4中公开了以下技术:其是具备集电体、和具有多孔体层的负极层的锂二次电池用负极，多孔体层是通过由CVD法等导入锂金属或者锂合金而制作的。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-27301号公报专利文献2:日本特开2010-272344号公报专利文献3:日本特开2007-80812号公报专利文献4:日本特开2011-18585号公报
技术实现思路
上述专利文献I的说明书第段中记载了对于正极活性物质膜进行300°C以上的高温处理。而上述专利文献2的说明书第段中记载了烧结法作为制作电极的方法。并且，上述专利文献3的说明书的第段中记载了在最高温度为950°C的条件下进行烧结。但是，在这种高温条件下，有可能发生没有预期的副反应。对于这种副反应，特别是在副生成物比所希望的生成物热力学上稳定时，通过对原料赋予多余的能量进行。另外，对于这样必需高温条件的技术，制膜中使用的电池构件必须是可耐受高温条件的材料，从而有可能选择电池构件材料的范围变窄。并且，对于这样必需高温条件的技术，必需用于产生高温条件的设备，从而也必须考虑用于维持该设备的成本、该设备对自然环境带来的负荷。上述专利文献4中记载的CVD法能够制作较高质量的膜。但是，CVD法的真空条件是不可或缺的，因此是生产率低的方法。本专利技术是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于，提供能够形成致密的纳米结构的能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料的制造方法、以及能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料。本专利技术的能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料的第I制造方法的特征在于，具有对含有玻璃形成元素的原料进行碱处理的碱处理工序、以及至少将上述碱处理后的原料以15~30°C的温度条件进行固化的固化工序。本专利技术的第I制造方法优选在上述碱处理工序前具有对上述原料进行机械化学处理的机械化学处理工序。本专利技术的第I制造方法优选上述机械化学处理工序是使用球磨处理的工序。在本专利技术第I制造方法中，上述碱处理工序可以是使上述含有玻璃形成元素的原料浸溃于选自LiOH、CH3COOLi, Li2CO3、以及LiAlO2中的至少I种含锂碱性材料的水溶液中的工序。本专利技术的第I制造方法优选在上述碱处理工序后且在上述固化工序前具有将上述碱处理后的原料涂装于规定基板的涂装工序。本专利技术的第I制造方法优选在所述涂布工序后且在上述固化工序前具有对涂布于上述基板的原料进行冷等静压压制的冷等静压压制工序。本专利技术的第I制造方法优选在上述冷等静压压制工序后且在上述固化工序前具有将已压制的原料进行预干燥的工序。在本专利技术的第I制造方法中，在上述固化工序之前具有将上述碱处理后原料与非晶粘结剂混合的工序，在上述固化工序时，将上述碱处理后原料与上述非晶粘结剂的混合物以15~30°C的温度条件进行固化。本专利技术的第I制造方法优选上述玻璃形成元素是选自硼、铝、硅、磷、钒、锗、砷、锆、以及锑中的元素。在本专利技术的第I制造方法中，上述含有玻璃形成元素的原料可以具有下述式(I)或(2)的化学组成。Li1 + xAlxGe2_x (PO4)3 式(I)(上述式(I)中，0<x≤ I。)LiyLa3 (Zr1zNbz)2O12 式(2)(上述式(2)中，0< y ≤ 10，0 ≤ z < I。)本专利技术的第I制造方法可以是氧化物固体电解质的制造方法。本专利技术的第I制造方法优选在非活性气氛下进行上述碱处理工序。本专利技术的能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料的第2制造方法的特征在于，具有以下工序:至少对含有玻璃形成元素的原料和电极活性物质进行机械化学处理的机械化学处理工序；在上述机械化学处理工序后，至少对含有玻璃形成元素的上述原料和上述电极活性物质的混合物进行碱处理的碱处理工序；以及至少对上述碱处理后的混合物以15~30°C的温度条件进行固化的固化工序。在本专利技术的第2制造方法中，可以在上述机械化学处理工序中进一步混合导电化材料。本专利技术的第2制造方法优选上述机械化学处理工序是使用球磨处理的工序。在本专利技术的第2制造方法中，上述碱处理工序可以是使上述混合物浸溃于选自LiOH、CH3COOLi, Li2CO3^以及LiAlO2中的至少I种含锂碱性材料的水溶液中的工序。本专利技术的第2制造方法优选在上述碱处理工序后且在上述固化工序前具有对上述碱处理后的混合物进行冷等静压压制的冷等静压压制工序。本专利技术的第2制造方法优选在上述冷等静压压制工序后且在上述固化工序前具有将已压制的原料进行预干燥的工序。本专利技术的第2制造方法优选在机械化学处理工序后且在碱处理工序前，具有至少对含有玻璃形成元素的上述原料和上述电极活性物质的混合物进行热处理的工序。在本专利技术的第2制造方法中，上述机械化学处理工序可以是将上述含有玻璃形成元素的原料与上述电极活性物质预先混合后，对该混合物进行机械化学处理的工序。在本专利技术的第2制造方法中，上述机械化学处理工序可以是将上述含有玻璃形成元素的原料与上述电极活性物质通过机械化学处理来混合的工序。在本专利技术第2的制造方法中，上述机械化学处理工序是分别对上述含有玻璃形成元素的原料和所述电极活性物质各自进行机械化学处理的工序。本专利技术的第2制造方法优选上述玻璃形成元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
能量设备和蓄电设备内的至少任一个中采用的材料的制造方法，其特征在于，具有以下工序：对含有玻璃形成元素的原料进行碱处理的碱处理工序、和至少对所述碱处理后的原料以15～30℃的温度条件进行固化的固化工序。

【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：藤正督，白井孝，松下祐贵，
申请(专利权)人：国立大学法人名古屋工业大学，丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：