Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7615048B2 - Composite electrode and battery using same - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7615048B2 - Composite electrode and battery using same - Google Patents

Composite electrode and battery using same Download PDF

Info

Publication number
JP7615048B2
JP7615048B2 JP2021558370A JP2021558370A JP7615048B2 JP 7615048 B2 JP7615048 B2 JP 7615048B2 JP 2021558370 A JP2021558370 A JP 2021558370A JP 2021558370 A JP2021558370 A JP 2021558370A JP 7615048 B2 JP7615048 B2 JP 7615048B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid electrolyte
electrode
composite electrode
active material
ionic liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021558370A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2021100659A1 (en
Inventor
聡 尾崎
洋介 佐藤
祐司 勝田
幸久 武内
哲也 塚田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Publication of JPWO2021100659A1 publication Critical patent/JPWO2021100659A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7615048B2 publication Critical patent/JP7615048B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561Accumulators 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
    • H01M10/0562Solid materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566Liquid materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

本発明は、複合電極及びそれを用いた電池に関するものである。 The present invention relates to a composite electrode and a battery using the same.

近年、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のポータブル機器の開発に伴い、その電源としての電池の需要が大幅に拡大している。このような用途に用いられる電池においては、イオンを移動させる媒体として、希釈溶媒に可燃性の有機溶媒を用いた電解質(電解液)が従来使用されている。このような電解液を用いた電池においては、電解液の漏液や、発火、爆発等の問題を生ずる可能性がある。このような問題を解消すべく、本質的な安全性確保のために、液体の電解質に代えて固体電解質を使用するとともに、その他の要素の全てを固体で構成した全固体電池の開発が進められている。このような全固体電池は、電解質が固体であることから、発火の心配がなく、漏液せず、また、腐食による電池性能の劣化等の問題も生じ難い。In recent years, with the development of portable devices such as personal computers and mobile phones, the demand for batteries as their power source has expanded significantly. In batteries used for such purposes, electrolytes (electrolytic solutions) using flammable organic solvents as diluting solvents have traditionally been used as a medium for moving ions. In batteries using such electrolyte solutions, problems such as electrolyte leakage, fire, and explosion may occur. In order to solve such problems, and to ensure essential safety, development of all-solid-state batteries is underway that use solid electrolytes instead of liquid electrolytes and that are composed of all other elements that are solid. Since such all-solid-state batteries use solid electrolytes, there is no risk of fire, they do not leak, and they are less likely to have problems such as deterioration of battery performance due to corrosion.

全固体電池として様々なものが提案されている。例えば、特許文献1(特開2009-193940号公報)には、硫化物系固体電解質とコバルト酸リチウムの圧粉全固体電池において、コバルト酸リチウムの表面をニオブ酸リチウムで被覆することで界面抵抗の低減を図ることが開示されている。界面抵抗の低減は充放電特性の向上につながる。特許文献1に開示される電池は、圧粉体を用いた全固体電池であり、粒子間に気孔が残存したり、活物質同士の電子伝導を担保する導電助剤を添加した場合には電極のエネルギー密度が低下する。Various all-solid-state batteries have been proposed. For example, Patent Document 1 (JP 2009-193940 A) discloses that in a pressed powder all-solid-state battery of a sulfide-based solid electrolyte and lithium cobalt oxide, the surface of the lithium cobalt oxide is coated with lithium niobate to reduce the interface resistance. Reducing the interface resistance leads to improved charge/discharge characteristics. The battery disclosed in Patent Document 1 is an all-solid-state battery using a pressed powder, and the energy density of the electrode decreases if pores remain between the particles or if a conductive additive that ensures electronic conduction between active materials is added.

これに対して、圧粉体電極ではなく焼結体電極を用いた全固体電池も提案されている。そのような電池は焼結体電極が導電助剤を含まないため、エネルギー密度が高いとの利点がある。例えば、特許文献2(WO2019/093222A1)には、空隙率が10~50%のリチウム複合酸化物焼結体板である配向正極板と、Tiを含み、かつ、0.4V(対Li/Li)以上でリチウムイオンを挿入脱離可能な負極板と、配向正極板又は負極板の融点若しくは分解温度よりも低い融点を有する固体電解質とを備えた、全固体リチウム電池が開示されている。この文献には、そのような低い融点を有する固体電解質として、LiOCl、xLiOH・yLiSO(式中、x+y=1、0.6≦x≦0.95である)(例えば3LiOH・LiSO)等の様々な材料が開示されている。このような固体電解質は融液として電極板の空隙に浸透させることができ、強固な界面接触を実現できる。その結果、電池抵抗及び充放電時のレート性能の顕著な改善、並びに電池製造の歩留まりも大幅な改善を実現できるとされている。 In contrast, all-solid-state batteries using sintered electrodes instead of compact electrodes have also been proposed. Such batteries have the advantage that the energy density is high because the sintered electrodes do not contain conductive additives. For example, Patent Document 2 (WO2019/093222A1) discloses an all-solid-state lithium battery comprising an oriented positive electrode plate that is a lithium composite oxide sintered body plate with a porosity of 10 to 50%, a negative electrode plate that contains Ti and is capable of inserting and desorbing lithium ions at 0.4 V (vs. Li/Li + ) or more, and a solid electrolyte having a melting point lower than the melting point or decomposition temperature of the oriented positive electrode plate or negative electrode plate. This document discloses various materials such as Li 3 OCl, xLiOH.yLi 2 SO 4 (wherein x+y=1, 0.6≦x≦0.95) (e.g., 3LiOH.Li 2 SO 4 ) as solid electrolytes having such low melting points. Such solid electrolytes can be infiltrated into the gaps between the electrodes as a melt, resulting in strong interfacial contact, which is believed to result in significant improvements in battery resistance and rate performance during charging and discharging, as well as a significant improvement in battery manufacturing yields.

ところで、固体電解質層のみならず電解液層をも備えたリチウム電池が知られている。例えば、特許文献3(特開2017-54792号公報)には、正極層と、自立した箔によって構成される負極層と、正極層と負極層の間に配置される固体電解質層と、固体電解質層と負極層の間に配置される電解液層とを備えた、リチウム電池が開示されている。電解液層を構成する電解液として、有機電解液、イオン液体電解液、及びこれらの混合液を用いることができるとされている。Incidentally, lithium batteries that have not only a solid electrolyte layer but also an electrolyte solution layer are known. For example, Patent Document 3 (JP 2017-54792 A) discloses a lithium battery that has a positive electrode layer, an anode layer made of a self-supporting foil, a solid electrolyte layer disposed between the positive electrode layer and the anode layer, and an electrolyte solution layer disposed between the solid electrolyte layer and the anode layer. It is said that an organic electrolyte solution, an ionic liquid electrolyte solution, or a mixture thereof can be used as the electrolyte that constitutes the electrolyte solution layer.

特開2009-193940号公報JP 2009-193940 A WO2019/093222A1WO2019/093222A1 特開2017-54792号公報JP 2017-54792 A

前述のとおり、焼結体電極及び低融点固体電解質を用いた全固体電池よれば、電池抵抗及び充放電時のレート性能の改善、並びに電池製造の歩留まりも改善を実現できる(引用文献2参照)。しかしながら、引用文献2に開示されるような焼結体電極に3LiOH・LiSO等の低融点固体電解質を用いてセルを構成し、電池動作したところ、活物質量より想定される理論容量よりも放電量が低くなることが判明した。 As described above, an all-solid-state battery using a sintered electrode and a low-melting-point solid electrolyte can improve battery resistance and rate performance during charging and discharging, as well as improve battery manufacturing yields (see Reference 2). However, when a cell was constructed using a sintered electrode as disclosed in Reference 2 and a low-melting- point solid electrolyte such as 3LiOH.Li2SO4 and operated as a battery, it was found that the discharge amount was lower than the theoretical capacity expected from the amount of active material.

本発明者らは、今般、電極活物質で構成される多孔焼結板と、その孔内に充填される低融点の固体電解質とを含む複合電極の隙間にイオン液体を含浸させることにより、電池に組み込んだ場合に放電容量を大幅に向上可能な複合電極を提供できるとの知見を得た。The inventors have now discovered that by impregnating ionic liquid into the gaps of a composite electrode comprising a porous sintered plate composed of an electrode active material and a low-melting point solid electrolyte filled in the pores, it is possible to provide a composite electrode that can significantly improve the discharge capacity when incorporated into a battery.

したがって、本発明の目的は、電池に組み込んだ場合に放電容量を大幅に向上可能な複合電極を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to provide a composite electrode that can significantly improve the discharge capacity when incorporated into a battery.

本発明の一態様によれば、
電極活物質で構成される多孔焼結板と、
前記多孔焼結板の孔内に充填される、600℃以下の融点を有する固体電解質と、
前記多孔焼結板及び前記固体電解質の隙間に含浸されるイオン液体と、
を備えた、複合電極が提供される。
According to one aspect of the present invention,
A porous sintered plate made of an electrode active material;
A solid electrolyte having a melting point of 600° C. or less, which is filled in the holes of the porous sintered plate;
An ionic liquid impregnated in gaps between the porous sintered plate and the solid electrolyte;
A composite electrode is provided, comprising:

本発明の他の一態様によれば、
前記複合電極と、
対向電極と、
前記複合電極と対向電極との間に設けられる固体電解質層と、
を備えた、電池が提供される。
According to another aspect of the present invention,
The composite electrode;
A counter electrode;
a solid electrolyte layer provided between the composite electrode and a counter electrode;
A battery is provided comprising:

複合電極
本発明の複合電極は、多孔焼結板と、固体電解質と、イオン液体とを備える。多孔焼結板は、電極活物質で構成される。固体電解質は600℃以下の融点を有する固体電解質であり、多孔焼結板の孔内に充填される。イオン液体は、多孔焼結板及び固体電解質の隙間に含浸される。このように電極活物質で構成される多孔焼結板と、その孔内に充填される低融点の固体電解質とを含む複合電極の隙間にイオン液体を含浸させることにより、電池に組み込んだ場合に放電容量を大幅に向上可能な複合電極を提供することができる。
Composite electrode The composite electrode of the present invention comprises a porous sintered plate, a solid electrolyte, and an ionic liquid. The porous sintered plate is composed of an electrode active material. The solid electrolyte is a solid electrolyte having a melting point of 600°C or less, and is filled into the holes of the porous sintered plate. The ionic liquid is impregnated into the gaps between the porous sintered plate and the solid electrolyte. By impregnating the gaps of the composite electrode including the porous sintered plate composed of the electrode active material and the low-melting point solid electrolyte filled into the holes with the ionic liquid in this way, it is possible to provide a composite electrode that can significantly improve the discharge capacity when incorporated into a battery.

かかる放電容量の大幅な向上は、イオン液体が電極活物質(多孔焼結体板)と固体電解質との間(界面等)に浸透することで当該箇所でのイオン伝導パスを安定的に確保できるためと考えられる。とりわけ、全固体リチウム二次電池においては、充放電に伴う電極活物質の膨張/収縮に起因して、電極活物質と固体電解質との間には隙間が生じやすく、当該隙間でイオン伝導パスが途切れやすい。この点、当該隙間にイオン液体が存在することでリチウムイオン伝導を補助し、その結果、上記問題を解決できるものと考えられる。It is believed that this significant improvement in discharge capacity is due to the fact that the ionic liquid penetrates between the electrode active material (porous sintered plate) and the solid electrolyte (at the interface, etc.), thereby ensuring a stable ion conduction path at that location. In particular, in all-solid-state lithium secondary batteries, gaps are likely to form between the electrode active material and the solid electrolyte due to the expansion/contraction of the electrode active material that accompanies charging and discharging, and the ion conduction path is likely to be interrupted in these gaps. In this regard, it is believed that the presence of the ionic liquid in these gaps assists lithium ion conduction, thereby solving the above problem.

(1)多孔焼結板
多孔焼結板は、電極活物質で構成される。電極活物質は、正極活物質及び負極活物質のいずれであってもよい。すなわち、正極活物質及び/又は負極活物質は焼結板の形態である。焼結板は電子伝導助剤やバインダーを含まなくて済むため、電極のエネルギー密度を増大することができる。多孔焼結板は多数の孔(空隙)を有する焼結体であり、その孔内には固体電解質及びイオン液体が存在しうる。また、電極活物質と固体電解質の間には、電極活物質と固体電解質の反応を抑制するための保護層や、界面抵抗を低減するための層が導入されていてもよい。
(1) Porous Sintered Plate The porous sintered plate is composed of an electrode active material. The electrode active material may be either a positive electrode active material or a negative electrode active material. That is, the positive electrode active material and/or the negative electrode active material is in the form of a sintered plate. The sintered plate does not need to contain an electronic conduction assistant or a binder, so that the energy density of the electrode can be increased. The porous sintered plate is a sintered body having a large number of holes (voids), and a solid electrolyte and an ionic liquid can be present in the holes. In addition, a protective layer for suppressing the reaction between the electrode active material and the solid electrolyte, or a layer for reducing the interface resistance may be introduced between the electrode active material and the solid electrolyte.

複合電極の全体容量に占める電極活物質の割合は(正極及び負極を問わず)50~80容量%であるのが好ましく、より好ましくは55~80容量%、さらに好ましくは60~80容量%、特に好ましくは65~75容量%である。かかる範囲内であると、高いエネルギー密度を確保しながらも、その多孔焼結板の孔内に固体電解質及びイオン液体を十分な量存在させることができるので、固体電解質及びイオン液体による利点(電池抵抗及び充放電時のレート性能の改善、電池製造の歩留まりの改善、及び放電容量の向上)をより効果的に実現することができる。The proportion of the electrode active material in the total volume of the composite electrode (regardless of whether it is the positive electrode or the negative electrode) is preferably 50 to 80 volume %, more preferably 55 to 80 volume %, even more preferably 60 to 80 volume %, and particularly preferably 65 to 75 volume %. Within this range, a sufficient amount of solid electrolyte and ionic liquid can be present in the pores of the porous sintered plate while ensuring a high energy density, so that the advantages of the solid electrolyte and ionic liquid (improved battery resistance and rate performance during charging and discharging, improved battery manufacturing yield, and improved discharge capacity) can be more effectively realized.

(1a)正極活物質
多孔焼結板を構成しうる正極活物質は、リチウム二次電池に一般的に用いられる正極活物質を用いることができるが、リチウム複合酸化物を含むのが好ましい。リチウム複合酸化物とは、LiMO(0.05<x<1.10であり、Mは少なくとも1種類の遷移金属であり、Mは典型的にはCo、Ni、Mn及びAlの1種以上を含む)で表される酸化物である。リチウム複合酸化物は、層状岩塩構造又はスピネル型構造を有するのが好ましい。より好ましい正極活物質は層状岩塩構造を有する。層状岩塩構造を有するリチウム複合酸化物の例としては、LiCoO(コバルト酸リチウム)、LiNiO(ニッケル酸リチウム)、LiMnO(マンガン酸リチウム)、LiNiMnO(ニッケル・マンガン酸リチウム)、LiNiCoO(ニッケル・コバルト酸リチウム)、LiCoNiMnO(コバルト・ニッケル・マンガン酸リチウム)、LiCoMnO(コバルト・マンガン酸リチウム)、LiMnO、及び上記化合物との固溶物等が挙げられる。特に好ましくは、LiCoNiMnO(コバルト・ニッケル・マンガン酸リチウム)、及びLiCoO(コバルト酸リチウム、典型的にはLiCoO)である。特に好ましい層状岩塩構造を有するリチウム複合酸化物は、コバルト・ニッケル・マンガン酸リチウム(例えばLi(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O)又はコバルト酸リチウム(典型的にはLiCoO)である。一方、スピネル構造を有するリチウム複合酸化物の例としては、LiMn系材料、LiNi0.5Mn1.5系材料等が挙げられる。
(1a) Positive Electrode Active Material The positive electrode active material that can be used to form the porous sintered plate can be a positive electrode active material generally used in lithium secondary batteries, but preferably contains a lithium composite oxide. The lithium composite oxide is an oxide represented by Li x MO 2 (0.05<x<1.10, M is at least one transition metal, and M typically contains one or more of Co, Ni, Mn, and Al). The lithium composite oxide preferably has a layered rock salt structure or a spinel structure. More preferably, the positive electrode active material has a layered rock salt structure. Examples of lithium composite oxides having a layered rock salt structure include Li x CoO 2 (lithium cobalt oxide), Li x NiO 2 (lithium nickel oxide), Li x MnO 2 (lithium manganese oxide), Li x NiMnO 2 (lithium nickel manganese oxide), Li x NiCoO 2 (lithium nickel cobalt oxide), Li x CoNiMnO 2 (lithium cobalt nickel manganese oxide), Li x CoMnO 2 (lithium cobalt manganese oxide), Li 2 MnO 3 , and solid solutions of the above compounds. Particularly preferred are Li x CoNiMnO 2 (lithium cobalt nickel manganese oxide) and Li x CoO 2 (lithium cobalt oxide, typically LiCoO 2 ). Particularly preferred lithium composite oxides having a layered rock salt structure are lithium cobalt nickel manganese oxide (e.g., Li( Ni0.5Co0.2Mn0.3 ) O2 ) or lithium cobalt oxide (typically LiCoO2 ). On the other hand, examples of lithium composite oxides having a spinel structure include LiMn2O4 - based materials and LiNi0.5Mn1.5O4 - based materials.

リチウム複合酸化物には、Mg、Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Ge、Sr、Y,Zr、Nb、Mo、Ag、Sn、Sb、Te、Ba、Bi、及びWから選択される1種以上の元素が含まれていてもよい。また、オリビン構造を持つLiMPO(式中、MはFe、Co、Mn及びNiから選択される少なくとも1種である)等も好適に用いることができる。 The lithium composite oxide may contain one or more elements selected from Mg, Al, Si, Ca, Ti, V, Cr, Fe, Cu, Zn, Ga, Ge, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Sn, Sb, Te, Ba, Bi, and W. In addition, LiMPO 4 (wherein M is at least one selected from Fe, Co, Mn, and Ni) having an olivine structure can also be suitably used.

正極活物質ないしその焼結板の厚さは、電池のエネルギー密度向上等の観点から、50~350μmが好ましく、より好ましくは100~325μm、さらに好ましくは125~300μm、特に好ましくは150~275μmである。From the viewpoint of improving the energy density of the battery, the thickness of the positive electrode active material or its sintered plate is preferably 50 to 350 μm, more preferably 100 to 325 μm, even more preferably 125 to 300 μm, and particularly preferably 150 to 275 μm.

(1b)負極活物質
多孔焼結板を構成しうる負極活物質としては、リチウム二次電池に一般的に用いられる酸化物系負極活物質を好ましく用いることができる。特に好ましい負極活物質は0.4V(対Li/Li)以上でリチウムイオンを挿入脱離可能な材料を含み、好ましくはTiを含んでいる。かかる条件を満たす負極活物質は、少なくともTiを含有する酸化物であるのが好ましい。そのような負極活物質の好ましい例としては、チタン酸リチウムLiTi12(以下、LTO)、ニオブチタン複合酸化物NbTiO、酸化チタンTiOが挙げられ、より好ましくはLTO及びNbTiO、さらに好ましくはLTOである。なお、LTOは典型的にはスピネル型構造を有するものとして知られているが、充放電時には他の構造も採りうる。例えば、LTOは充放電時にLiTi12(スピネル構造)とLiTi12(岩塩構造)の二相共存にて反応が進行する。したがって、LTOはスピネル構造に限定されるものではない。
(1b) Negative electrode active material As the negative electrode active material that can constitute the porous sintered plate, an oxide-based negative electrode active material generally used in lithium secondary batteries can be preferably used. Particularly preferred negative electrode active materials include a material capable of inserting and desorbing lithium ions at 0.4 V (vs. Li/Li + ) or more, and preferably contain Ti. A negative electrode active material that satisfies such conditions is preferably an oxide containing at least Ti. Preferred examples of such negative electrode active materials include lithium titanate Li 4 Ti 5 O 12 (hereinafter, LTO), niobium titanium composite oxide Nb 2 TiO 7 , and titanium oxide TiO 2 , more preferably LTO and Nb 2 TiO 7 , and even more preferably LTO. Note that LTO is known to have a typical spinel structure, but other structures can also be adopted during charging and discharging. For example, in LTO, the reaction proceeds in two phases, Li 4 Ti 5 O 12 (spinel structure) and Li 7 Ti 5 O 12 (rock salt structure), during charging and discharging. Therefore, LTO is not limited to the spinel structure.

負極活物質ないしその焼結板の厚さは、電池のエネルギー密度向上等の観点から、50~350μmが好ましく、より好ましくは100~325μm、さらに好ましくは125~300μm、特に好ましくは150~275μmである。From the viewpoint of improving the energy density of the battery, the thickness of the negative electrode active material or its sintered plate is preferably 50 to 350 μm, more preferably 100 to 325 μm, even more preferably 125 to 300 μm, and particularly preferably 150 to 275 μm.

(2)固体電解質
多孔焼結板の孔内に充填される固体電解質は、600℃以下の融点を有するものであれば特に限定されないが、好ましくは250~550℃、より好ましくは275~500℃、さらに好ましくは300~450℃の融点を有する。かかる融点を有することで固体電解質を加圧や加熱等を経て多孔焼結板の孔内に充填させることができる。複合電極の、電極活物質以外の部分の合計容量に占める、固体電解質の割合が60~99容量%であるのが好ましく、より好ましくは70~99容量%、さらに好ましくは80~99容量%、特に好ましくは90~99容量%である。
(2) Solid electrolyte The solid electrolyte filled in the holes of the porous sintered plate is not particularly limited as long as it has a melting point of 600 ° C or less, but preferably has a melting point of 250 to 550 ° C, more preferably 275 to 500 ° C, and even more preferably 300 to 450 ° C. By having such a melting point, the solid electrolyte can be filled in the holes of the porous sintered plate through pressure, heating, etc. The proportion of the solid electrolyte in the total volume of the composite electrode other than the electrode active material is preferably 60 to 99 volume %, more preferably 70 to 99 volume %, even more preferably 80 to 99 volume %, and particularly preferably 90 to 99 volume %.

上述した低融点固体電解質は、LiOH・LiSO系固体電解質であるのが好ましい。LiOH・LiSO系固体電解質は、LiOH及びLiSOの複合化合物であり、典型的な組成は一般式:xLiOH・yLiSO(式中、x+y=1、0.6≦x≦0.95である)であり、代表例として、3LiOH・LiSO(上記一般式中x=0.75、y=0.25の組成)が挙げられる。好ましくは、LiOH・LiSO系固体電解質は、X線回折により3LiOH・LiSOと同定される固体電解質である。この好ましい固体電解質は3LiOH・LiSOを主相として含むものである。固体電解質に3LiOH・LiSOが含まれているか否かは、X線回折パターンにおいて、ICDDデータベースの032-0598を用いて同定することで確認可能である。ここで「3LiOH・LiSO」とは、結晶構造が3LiOH・LiSOと同一とみなせるものを指し、結晶組成が3LiOH・LiSOと必ずしも同一である必要はない。すなわち、3LiOH・LiSOと同等の結晶構造を有するかぎり、組成がLiOH:LiSO=3:1から外れるものも本発明の固体電解質に包含されるものとする。したがって、ホウ素等のドーパントを含有する固体電解質(例えばホウ素が固溶し、X線回折ピークが高角度側にシフトした3LiOH・LiSO)であっても、結晶構造が3LiOH・LiSOと同一とみなせるかぎり、3LiOH・LiSOとして本明細書では言及するものとする。同様に、本発明に用いる固体電解質は不可避不純物の含有も許容するものである。 The above - mentioned low melting point solid electrolyte is preferably a LiOH.Li2SO4 -based solid electrolyte. The LiOH.Li2SO4 - based solid electrolyte is a composite compound of LiOH and Li2SO4 , and has a typical composition of the general formula: xLiOH.yLi2SO4 (wherein x+ y = 1 , 0.6≦x≦0.95), and a representative example is 3LiOH.Li2SO4 (wherein x=0.75, y=0.25 in the above general formula ) . Preferably, the LiOH.Li2SO4 - based solid electrolyte is a solid electrolyte identified as 3LiOH.Li2SO4 by X-ray diffraction. This preferred solid electrolyte contains 3LiOH.Li2SO4 as the main phase . Whether or not 3LiOH.Li 2 SO 4 is contained in the solid electrolyte can be confirmed by identifying the X-ray diffraction pattern using 032-0598 of the ICDD database. Here, "3LiOH.Li 2 SO 4 " refers to a substance whose crystal structure can be regarded as being the same as 3LiOH.Li 2 SO 4 , and the crystal composition does not necessarily have to be the same as 3LiOH.Li 2 SO 4. In other words, as long as it has a crystal structure equivalent to 3LiOH.Li 2 SO 4 , those whose composition is outside of LiOH:Li 2 SO 4 = 3:1 are also included in the solid electrolyte of the present invention. Therefore, even if the solid electrolyte contains a dopant such as boron (for example, 3LiOH.Li 2 SO 4 in which boron is dissolved and the X-ray diffraction peak is shifted to the higher angle side), it will be referred to as 3LiOH.Li 2 SO 4 in this specification as long as the crystal structure can be considered to be the same as 3LiOH.Li 2 SO 4. Similarly, the solid electrolyte used in the present invention is also allowed to contain inevitable impurities.

したがって、LiOH・LiSO系固体電解質には、主相である3LiOH・LiSO以外に、異相が含まれていてもよい。異相は、Li、O、H、S及びBから選択される複数の元素を含むものであってもよいし、あるいはLi、O、H、S及びBから選択される複数の元素のみからなるものであってもよい。異相の例としては、原料に由来するLiOH、LiSO及び/又はLiBO等が挙げられる。これらの異相については3LiOH・LiSOを形成する際に、未反応の原料が残存したものと考えられるが、リチウムイオン伝導に寄与しないため、LiBO以外はその量は少ない方が望ましい。もっとも、LiBOのようにホウ素を含む異相については、高温長時間保持後のリチウムイオン伝導度維持率の向上に寄与しうることから、所望の量で含有されてもよい。もっとも、固体電解質はホウ素が固溶された3LiOH・LiSOの単相で構成されるものであってもよい。 Therefore, the LiOH.Li 2 SO 4 solid electrolyte may contain a heterogeneous phase in addition to the main phase 3LiOH.Li 2 SO 4. The heterogeneous phase may contain a plurality of elements selected from Li, O, H, S, and B, or may be composed of only a plurality of elements selected from Li, O, H, S, and B. Examples of the heterogeneous phase include LiOH, Li 2 SO 4 , and/or Li 3 BO 3 derived from the raw material. These heterogeneous phases are considered to be unreacted raw materials remaining when forming 3LiOH.Li 2 SO 4 , but since they do not contribute to lithium ion conduction, it is desirable that the amount of the heterogeneous phase other than Li 3 BO 3 is small. However, the heterogeneous phase containing boron such as Li 3 BO 3 may be contained in a desired amount because it can contribute to improving the lithium ion conductivity retention rate after long-term storage at high temperatures. However, the solid electrolyte may be composed of a single phase of 3LiOH.Li 2 SO 4 in which boron is dissolved.

LiOH・LiSO系固体電解質(特に3LiOH・LiSO)はホウ素をさらに含むのが好ましい。3LiOH・LiSOと同定される固体電解質にホウ素をさらに含有させることで、高温で長時間保持した後においてもリチウムイオン伝導度の低下を有意に抑制することができる。ホウ素は3LiOH・LiSOの結晶構造のサイトのいずれかに取り込まれ、結晶構造の温度に対する安定性を向上させるものと推察される。固体電解質中に含まれる硫黄Sに対するホウ素Bのモル比(B/S)は、0.002超1.0未満であるのが好ましく、より好ましくは0.003以上0.9以下、さらに好ましくは0.005以上0.8以下である。上記範囲内のB/Sであるとリチウムイオン伝導度の維持率を向上することが可能である。また、上記範囲内のB/Sであるとホウ素を含む未反応の異相の含有量が低くなるため、リチウムイオン伝導度の絶対値を高くすることができる。 It is preferable that the LiOH.Li 2 SO 4 solid electrolyte (particularly 3LiOH.Li 2 SO 4 ) further contains boron. By further containing boron in the solid electrolyte identified as 3LiOH.Li 2 SO 4 , the decrease in lithium ion conductivity can be significantly suppressed even after long-term storage at high temperatures. It is presumed that boron is incorporated into one of the sites of the crystal structure of 3LiOH.Li 2 SO 4 , improving the stability of the crystal structure against temperature. The molar ratio (B/S) of boron B to sulfur S contained in the solid electrolyte is preferably more than 0.002 and less than 1.0, more preferably 0.003 or more and 0.9 or less, and even more preferably 0.005 or more and 0.8 or less. If B/S is within the above range, it is possible to improve the maintenance rate of lithium ion conductivity. In addition, if B/S is within the above range, the content of unreacted heterogeneous phases containing boron is low, so that the absolute value of lithium ion conductivity can be increased.

LiOH・LiSO系固体電解質は、溶融凝固体を粉砕した粉末の圧粉体であってもよいが、溶融凝固体(すなわち加熱溶融後に凝固させたもの)が好ましい。 The LiOH.Li 2 SO 4 based solid electrolyte may be a compact of a powder obtained by pulverizing a molten solid, but is preferably a molten solid (i.e., solidified after being heated and melted).

LiOH・LiSO系固体電解質は、溶融により正極(正極活物質)及び/又は負極(負極活物質)内の孔に入り込んで複合電極の一部を成すが、それ以外の残りの部分は正極及び負極の間に固体電解質層として介在するのが好ましい。固体電解質層の厚さ(正極及び負極内の孔に入り込んだ部分を除く)は充放電レート特性と固体電解質の絶縁性の観点から、1~100μmが好ましく、より好ましくは3~50μm、さらに好ましくは5~40μmである。 The LiOH.Li 2 SO 4 solid electrolyte is melted and enters the pores in the positive electrode (positive electrode active material) and/or negative electrode (negative electrode active material) to form a part of the composite electrode, but the remaining part is preferably interposed between the positive electrode and the negative electrode as a solid electrolyte layer. The thickness of the solid electrolyte layer (excluding the part that enters the pores in the positive electrode and negative electrode) is preferably 1 to 100 μm, more preferably 3 to 50 μm, and even more preferably 5 to 40 μm, from the viewpoint of charge/discharge rate characteristics and insulating properties of the solid electrolyte.

(3)イオン液体
イオン液体は、幅広い温度範囲(例えば常温)で液体として存在する塩であり、典型的には100℃以下の融点を有する塩である。イオン液体は、多孔焼結板及び固体電解質の隙間に含浸される。イオン液体は、イオン液体カチオンとイオン液体アニオンと電解質を含む。イオン液体カチオンには、イミダゾリウム系、ピリジニウム系、ピロリジニウム系、ピペリジニウム系、アンモニウム系、ホスホニウム系等のカチオンが挙げられ、例としては、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムカチオン(EMI)、1-メチル-1-プロピルピロリジニウムカチオン(MPPy)、N-メチル-N-プロピルピロリジニウムカチオン(P13)、N-メチル-N-プロピルピペリジニウムカチオン(PP13)、N-ブチル-N-メチルピロリジニウムカチオン(BMP)、N、N-ジエチル-N-メチル-N(2-メトキシエチル)アンモニウムカチオン(DEME)、テトラアミル(ペンチル)アンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、N-ブチル-Nメチルピロリジニウムカチオンであり、これらの誘導体、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられる。イオン液体アニオンの例としては、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン(TFSI)、ビス(フルオロスルホニル)イミドアニオン(FSI)、フッ素無機アニオン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。電解質の例としては、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム塩(LiTFSI)、ビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム塩(LiFSI)、六フッ化リン酸リチウム、リチウムビスオキサレートボレート、四フッ化ホウ酸リチウム、及びこれらの組み合わせが挙げられる。また、グライム系イオン液体として、オリゴエーテル系溶媒(G3、G4等)とLiTFSIの混合溶液も用いることができる。
(3) Ionic Liquid Ionic liquid is a salt that exists as a liquid over a wide temperature range (e.g., room temperature) and typically has a melting point of 100° C. or less. The ionic liquid is impregnated into the gaps between the porous sintered plate and the solid electrolyte. The ionic liquid contains an ionic liquid cation, an ionic liquid anion, and an electrolyte. Ionic liquid cations include imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium, piperidinium, ammonium, and phosphonium cations, and examples thereof include 1-ethyl-3-methylimidazolium cation (EMI), 1-methyl-1-propylpyrrolidinium cation (MPPy), N-methyl-N-propylpyrrolidinium cation (P13), N-methyl-N-propylpiperidinium cation (PP13), N-butyl-N-methylpyrrolidinium cation (BMP), N,N-diethyl-N-methyl-N(2-methoxyethyl)ammonium cation (DEME), tetraamyl(pentyl)ammonium cation, tetraethylammonium cation, N-butyl-N-methylpyrrolidinium cation, derivatives thereof, and any combinations thereof. Examples of ionic liquid anions include bis(trifluoromethanesulfonyl)imide anion (TFSI), bis(fluorosulfonyl)imide anion (FSI), inorganic fluorine anions, and combinations thereof. Examples of the electrolyte include lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI), lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI), lithium hexafluorophosphate, lithium bis(oxalatoborate), lithium tetrafluoroborate, and combinations thereof. As the glyme-based ionic liquid, a mixed solution of an oligoether-based solvent (G3, G4, etc.) and LiTFSI can also be used.

好ましいイオン液体は、
(i)カチオンと、
(ii)ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン(TFSI):

Figure 0007615048000001
及びビス(フルオロスルホニル)イミドアニオン(FSI):
Figure 0007615048000002
から選択される、アニオンと、
(iii)ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム塩(LiTFSI)及びビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム塩(LiFSI)から選択されるリチウム塩である、電解質と、
を含む。特に好ましくは、アニオンがTFSIであり、かつ、リチウム塩がLiTFSIである。この組成のイオン液体は、固体電解質(特にLiOH・LiSO系固体電解質)に対して、高温(例えば100℃あるいは120℃以上)での電池動作時においても、化学的に安定であり、電池出力の向上に寄与する。また、イオン液体中におけるリチウム塩の濃度は、0.10~2.5mol/Lであるのが好ましく、より好ましくは0.5~2.5mol/L、さらに好ましくは1.0~2.0mol/Lである。このような範囲内であると、望ましいリチウムイオン伝導度が得られ、その結果、電池出力の向上をより効果的に実現できる。 Preferred ionic liquids are
(i) a cation; and
(ii) Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide anion (TFSI):
Figure 0007615048000001
and bis(fluorosulfonyl)imide anion (FSI):
Figure 0007615048000002
and an anion selected from
(iii) an electrolyte, which is a lithium salt selected from bis(trifluoromethanesulfonyl)imide lithium salt (LiTFSI) and bis(fluorosulfonyl)imide lithium salt (LiFSI);
Particularly preferably, the anion is TFSI and the lithium salt is LiTFSI. An ionic liquid of this composition is chemically stable against a solid electrolyte (particularly a LiOH.Li 2 SO 4 -based solid electrolyte) even during battery operation at high temperatures (for example, 100°C or 120°C or higher), and contributes to improving battery output. The concentration of the lithium salt in the ionic liquid is preferably 0.10 to 2.5 mol/L, more preferably 0.5 to 2.5 mol/L, and even more preferably 1.0 to 2.0 mol/L. Within such a range, a desirable lithium ion conductivity is obtained, and as a result, improvement in battery output can be more effectively achieved.

上記好ましいイオン液体において、カチオンの種類は特に限定されないが、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムカチオン(EMIm):

Figure 0007615048000003
及び1-メチル-1-プロピルピロリジニウムカチオン(MPPy):
Figure 0007615048000004
から選択されるのが好ましく、より好ましくはMPPyである。 In the above preferred ionic liquid, the type of cation is not particularly limited, but may be 1-ethyl-3-methylimidazolium cation (EMIm):
Figure 0007615048000003
and 1-methyl-1-propylpyrrolidinium cation (MPPy):
Figure 0007615048000004
It is preferably selected from the following, more preferably MPPy.

(4)動作温度
本発明による複合電極は、電池に正極又は負極として組み込まれた場合に、好ましくは50~200℃、より好ましくは60~180℃、さらに好ましくは70~160℃、特に好ましくは80~160℃、より特に好ましくは100~150℃で動作可能なものである。このような高温で動作可能であることにより、固体電解質やイオン液体、並びに電極活物質のイオン伝導度が向上し、室温に対し高出力で動作することができる。
(4) Operating Temperature The composite electrode according to the present invention, when incorporated into a battery as a positive electrode or a negative electrode, can operate at preferably 50 to 200° C., more preferably 60 to 180° C., even more preferably 70 to 160° C., particularly preferably 80 to 160° C., and even more particularly preferably 100 to 150° C. By being capable of operating at such high temperatures, the ionic conductivity of the solid electrolyte, ionic liquid, and electrode active material is improved, and the electrode can operate at a high output relative to room temperature.

(5)電池
本発明の複合電極は、固体電解質層及び対向電極とともに電池に用いられる。すなわち、本発明の好ましい態様によれば、本発明による複合電極と、対向電極と、複合電極と対向電極との間に設けられる固体電解質層とを備えた、電池が提供される。複合電極が正極である場合には、対向電極は負極となる。一方、複合電極が負極である場合には、対向電極は正極となる。対向電極も本発明による複合電極であってもよい。
(5) Battery The composite electrode of the present invention is used in a battery together with a solid electrolyte layer and a counter electrode. That is, according to a preferred embodiment of the present invention, a battery is provided that includes the composite electrode of the present invention, a counter electrode, and a solid electrolyte layer provided between the composite electrode and the counter electrode. When the composite electrode is a positive electrode, the counter electrode is a negative electrode. On the other hand, when the composite electrode is a negative electrode, the counter electrode is a positive electrode. The counter electrode may also be the composite electrode of the present invention.

製造方法
本発明の複合電極を備えた電池の製造は、例えば、i)(必要に応じて集電体を形成した)正極焼結板と(必要に応じて集電体を形成した)負極焼結板とを準備し、ii)正極焼結板と負極焼結板との間に固体電解質を挟んで加圧や加熱等を施して正極、固体電解質及び負極を一体化させ、iii)得られたセルをイオン液体に浸漬して減圧下(例えば10Paまで真空引き)でセル内部に浸透させることにより行うことができる。正極、固体電解質、及び負極は他の手法により結合されてもよい。この場合、正極と負極の間に固体電解質を形成させる手法の例としては、一方の電極上に固体電解質の成形体や粉末を載置する手法、電極上に固体電解質粉末のペーストをスクリーン印刷で施す手法、電極を基板としてエアロゾルディポジション法等により固体電解質の粉末を衝突固化させる手法、電極上に電気泳動法により固体電解質粉末を堆積させて成膜する手法等が挙げられる。
Manufacturing method The battery having the composite electrode of the present invention can be manufactured, for example, by i) preparing a positive electrode sintered plate (with a current collector formed as necessary) and a negative electrode sintered plate (with a current collector formed as necessary), ii) sandwiching a solid electrolyte between the positive electrode sintered plate and the negative electrode sintered plate and applying pressure, heating, etc. to integrate the positive electrode, the solid electrolyte, and the negative electrode, and iii) immersing the obtained cell in an ionic liquid and allowing it to penetrate into the cell under reduced pressure (for example, vacuuming to 10 Pa). The positive electrode, the solid electrolyte, and the negative electrode may be bonded by other methods. In this case, examples of the method for forming a solid electrolyte between the positive electrode and the negative electrode include a method of placing a molded body or powder of the solid electrolyte on one electrode, a method of applying a paste of the solid electrolyte powder on the electrode by screen printing, a method of impacting and solidifying the powder of the solid electrolyte by an aerosol deposition method or the like using the electrode as a substrate, and a method of depositing the solid electrolyte powder on the electrode by electrophoresis to form a film.

本発明を以下の例によってさらに具体的に説明する。なお、以下の例において、Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)Oを「NCM(523)」と略称し、LiTi12を「LTO」と略称するものとする。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. In the following examples, Li ( Ni0.5Co0.2Mn0.3 ) O2 is abbreviated as "NCM( 523 )" and Li4Ti5O12 is abbreviated as " LTO ".

例1~4
(1)固体電解質粉末の作製
(1a)原料粉末の準備
LiSO粉末(市販品、純度99%以上)、LiOH粉末(市販品、純度98%以上)、及びLiBO(市販品、純度99%以上)をモル比で3:1:0.05となるように混合して原料混合粉末を得た。これらの粉末は、露点-50℃以下のAr雰囲気中のグローブボックス中で取り扱い、吸湿等の変質が起こらないように十分に注意した。
Examples 1 to 4
(1) Preparation of solid electrolyte powder (1a) Preparation of raw material powder Li2SO4 powder (commercial product , purity 99% or more), LiOH powder (commercial product, purity 98 % or more), and Li3BO3 (commercial product, purity 99% or more) were mixed in a molar ratio of 3:1:0.05 to obtain a raw material mixed powder. These powders were handled in a glove box in an Ar atmosphere with a dew point of -50°C or less, and sufficient care was taken to prevent deterioration such as moisture absorption.

(1b)溶融合成
Ar雰囲気中で原料混合粉末をるつぼに投入し、このるつぼを電気炉にセットし、430℃で2時間熱処理を行い溶融物を作製した。引き続き、電気炉内にて100℃/hで溶融物を冷却して凝固物を形成した。
(1b) Melt synthesis The raw material mixed powder was placed in a crucible in an Ar atmosphere, and the crucible was set in an electric furnace and heat-treated at 430° C. for 2 hours to produce a melt. The melt was then cooled in the electric furnace at 100° C./h to form a solidified product.

(1c)乳鉢粉砕
得られた凝固物をAr雰囲気中にて乳鉢で粉砕することによって、平均粒径D50が5~50μmの固体電解質粉末を得た。
(1c) Mortar Grinding The obtained coagulated product was pulverized in a mortar in an Ar atmosphere to obtain a solid electrolyte powder having an average particle size D50 of 5 to 50 μm.

(2)正極板の作製
(2a)NCM(523)成形体の作製
Li/(Ni+Co+Mn)のモル比が1.15となるように秤量された市販の(Ni0.5Co0.2Mn0.3)(OH)粉末(平均粒径9μm)とLiCO粉末(平均粒径2.5μm)を混合後、840℃で15時間保持し、NCM(523)粒子からなる粉末を得た。この粉末を粉砕した後ナイロン製メッシュに通し、その後、金型にて一軸加圧することによって、NCM(523)成形体を作製した。NCM(523)成形体の厚さは焼成後の厚さが100μmとなるような値とした。
(2) Preparation of positive electrode plate (2a) Preparation of NCM (523) molded body Commercially available (Ni 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 ) (OH) 2 powder (average particle size 9 μm) and Li 2 CO 3 powder (average particle size 2.5 μm) were mixed so that the molar ratio of Li / (Ni + Co + Mn) was 1.15, and then held at 840 ° C. for 15 hours to obtain a powder consisting of NCM (523) particles. After pulverizing this powder, it was passed through a nylon mesh, and then uniaxially pressed in a mold to produce an NCM (523) molded body. The thickness of the NCM (523) molded body was set to a value such that the thickness after sintering was 100 μm.

(2b)NCM(523)焼結板の作製
NCM(523)成形体を、セッターに載置し、これを焼成用鞘内に載置した。得られた積層物を昇温速度200℃/hで920℃まで昇温して10時間保持することで焼成を行った。焼成後、室温まで降温させた後に焼成体を鞘より取り出した。こうしてNCM(523)焼結板を正極板として得た。得られたNCM(523)焼結板の片面にスパッタリングによりAu膜(厚さ100nm)を集電層として形成した後、直径10mmの円形状にレーザー加工した。
(2b) Preparation of NCM (523) sintered plate The NCM (523) molded body was placed on a setter and placed in a sintering sheath. The obtained laminate was heated to 920 ° C. at a heating rate of 200 ° C. / h and held for 10 hours to perform sintering. After sintering, the temperature was lowered to room temperature and the sintered body was removed from the sheath. In this way, the NCM (523) sintered plate was obtained as a positive electrode plate. An Au film (thickness 100 nm) was formed as a current collecting layer on one side of the obtained NCM (523) sintered plate by sputtering, and then laser processed into a circular shape with a diameter of 10 mm.

(3)負極板の作製
(3a)LTOグリーンシートの作製
市販のLTO粉末(体積基準D50粒径0.7μm)と、分散媒と、バインダーと、可塑剤と、分散剤とを混合した。得られた負極原料混合物を減圧下で撹拌して粘度調整することによって、LTOスラリーを調製した。こうして調製されたスラリーをフィルム上にシート状に成形することによって、LTOグリーンシートを形成した。乾燥後のLTOグリーンシートの厚さは焼成後の厚さが100μmとなるような値とした。
(3) Preparation of negative electrode plate (3a) Preparation of LTO green sheet Commercially available LTO powder (volume-based D50 particle size 0.7 μm), a dispersion medium, a binder, a plasticizer, and a dispersant were mixed. The obtained negative electrode raw material mixture was stirred under reduced pressure to adjust the viscosity, thereby preparing an LTO slurry. The slurry thus prepared was formed into a sheet on a film to form an LTO green sheet. The thickness of the LTO green sheet after drying was set to a value such that the thickness after firing was 100 μm.

(3b)LTOグリーンシートの焼成
得られたグリーンシートを25mm角に切り出し、セッター上に載置した。セッター上のグリーンシートを焼成用鞘に入れて昇温速度200℃/hにて昇温し、800℃で5時間焼成を行った。得られたLTO焼結体板のセッターに接触していた面にスパッタリングによりAu膜(厚さ100nm)を集電層として形成した後、直径10mmの円形状にレーザー加工した。
(3b) Firing of LTO green sheet The obtained green sheet was cut into 25 mm squares and placed on a setter. The green sheet on the setter was placed in a firing sheath, heated at a heating rate of 200°C/h, and fired at 800°C for 5 hours. A Au film (thickness 100 nm) was formed as a current collecting layer by sputtering on the surface of the obtained LTO sintered body plate that had been in contact with the setter, and then laser processed into a circular shape with a diameter of 10 mm.

(4)溶融
Ar雰囲気中のグローブボックス内で、固体電解質粉末を金型プレスすることによって、直径10mmのペレット状の固体電解質を形成した。直径10mmの正負極板間にペレット状の固体電解質を挟み、得られた積層物の上に重しを載せ、400℃で45分加熱することにより固体電解質を溶融させてセルを形成した。
(4) Melting In a glove box in an Ar atmosphere, the solid electrolyte powder was pressed into a mold to form a pellet-shaped solid electrolyte having a diameter of 10 mm. The pellet-shaped solid electrolyte was sandwiched between positive and negative electrode plates having a diameter of 10 mm, a weight was placed on the obtained laminate, and the solid electrolyte was melted by heating at 400° C. for 45 minutes to form a cell.

(5)画像解析
得られたセルを積層面(電極面と平行な面)に対して垂直な方向からイオンミリングにより断面研磨した後、SEM(走査型電子顕微鏡)により、セル積層面に対して水平な方向からの複合電極(正極及び負極)の各々における固体電解質含浸部の断面SEM画像を取得した。断面SEM画像は、倍率50000倍の画像とした。得られた画像は、画像解析ソフト(MediaCybernetics社製Image-ProPremier)を用いて、まず2Dフィルタで100%ぼかしの処理を行った後、2値化処理を行い、複合電極(正極及び負極)の各々における電極活物質以外の合計容量に占める、固体電解質及び気孔由来の残部の割合(容量%)を算出した。2値化する際のしきい値は、判別分析法として大津の2値化を用いて設定した。
(5) Image analysis The obtained cell was cross-sectionally polished by ion milling from a direction perpendicular to the stacking surface (a surface parallel to the electrode surface), and then a cross-sectional SEM image of the solid electrolyte impregnated portion in each of the composite electrodes (positive and negative electrodes) from a direction horizontal to the cell stacking surface was obtained by SEM (scanning electron microscope). The cross-sectional SEM image was an image with a magnification of 50,000 times. The obtained image was first subjected to a 100% blurring process with a 2D filter using image analysis software (Image-ProPremier manufactured by MediaCybernetics), and then subjected to binarization processing, and the proportion (volume %) of the solid electrolyte and the remainder derived from the pores in the total capacity other than the electrode active material in each of the composite electrodes (positive and negative electrodes) was calculated. The threshold value for binarization was set using Otsu's binarization as a discriminant analysis method.

同様に、セル積層面(電極面と平行な面)に対して水平な方向からの複合電極の断面SEM画像を取得した。断面SEM画像は、倍率5000倍の画像とした。得られた画像は、画像解析ソフト(MediaCybernetics社製Image-ProPremier)を用いて、まず2Dフィルタで100%ぼかしの処理を行った後、2値化処理を行い、複合電極(正極及び負極)の各々の全体容量に占める電極活物質とそれ以外の割合(容量%)を算出した。2値化する際のしきい値は、判別分析法として大津の2値化を用いて設定した。Similarly, a cross-sectional SEM image of the composite electrode was obtained from a direction horizontal to the cell stacking surface (plane parallel to the electrode surface). The cross-sectional SEM image was taken at a magnification of 5000x. The obtained image was first processed with a 2D filter to achieve 100% blurring, and then binarized using image analysis software (Image-ProPremier, manufactured by MediaCybernetics), and the proportion (volume %) of the electrode active material and other materials in the total capacity of each of the composite electrodes (positive and negative electrodes) was calculated. The threshold value for binarization was set using Otsu's binarization as a discriminant analysis method.

(6)イオン液体の作製及び含浸(例2~4のみ)
例2においては、Ar雰囲気中のグローブボックス内で、市販のMPPyFSI(N,N-メチルプロピルピロリジニウムビス(フルオロスルホニル)イミド)に市販のLiFSI(リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド)を溶かし、LiFSIの濃度を1.5Mに調整することでイオン液体IL1を得た。一方、例3及び4においては、Ar雰囲気中のグローブボックス内で、市販のMPPyTFSI(N,N-メチルプロピルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド)に市販のLiTFSI(リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド)を溶かし、LiTFSIの濃度を1.5Mに調整することでイオン液体IL2を得た。
(6) Preparation and impregnation of ionic liquid (Examples 2 to 4 only)
In Example 2, ionic liquid IL1 was obtained by dissolving commercially available LiFSI (lithium bis(fluorosulfonyl)imide) in commercially available MPPyFSI (N,N-methylpropylpyrrolidinium bis(fluorosulfonyl)imide) in a glove box under an Ar atmosphere, and adjusting the concentration of LiFSI to 1.5 M. On the other hand, in Examples 3 and 4, ionic liquid IL2 was obtained by dissolving commercially available LiTFSI (lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) in commercially available MPPyTFSI (N,N-methylpropylpyrrolidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) in a glove box under an Ar atmosphere, and adjusting the concentration of LiTFSI to 1.5 M.

Ar雰囲気中のグローブボックス内で、得られたセルをイオン液体に浸漬した。その後、ロータリーポンプを用いて10Paに到達するまでArの真空引きを行い、セル内へイオン液体を含浸させた。なお、例1においてはセル内へイオン液体を含浸は行わなかった。The obtained cell was immersed in ionic liquid in a glove box in an Ar atmosphere. After that, Ar was evacuated using a rotary pump until it reached 10 Pa, and the ionic liquid was impregnated into the cell. Note that in Example 1, the cell was not impregnated with ionic liquid.

(7)充放電試験
(7a)充放電測定用セルの作製
Ar雰囲気中のグローブボックス内で、作製したセルをコインセル(宝泉株式会社製、コインセルCR2032)に入れて密閉し、充放電測定用セルを作製した。
(7) Charge/Discharge Test (7a) Preparation of Cell for Charge/Discharge Measurement In a glove box in an Ar atmosphere, the prepared cell was placed in a coin cell (manufactured by Hosen Co., Ltd., coin cell CR2032) and sealed to prepare a cell for charge/discharge measurement.

(7b)充放電評価
作製した充放電測定用セルにて、100℃(例1~3)又は120℃(例4)の作動温度における電池の放電容量を2.7V-1.5Vの電圧範囲において以下の手順で測定した。0.01Cレートで電池電圧が上記電圧範囲の上限に達するまで充電した後、上記電圧範囲の下限になるまで200μA(例1~4)又は40μA(例1及び2)で定電流(CC)放電した際の値を放電容量とした。例1(セルにイオン液体を含浸させなかった比較例)の放電容量を基準値100とし、これに対する例2の放電容量を相対値として求めた。
(7b) Charge/Discharge Evaluation The discharge capacity of the prepared charge/discharge test cell at an operating temperature of 100°C (Examples 1-3) or 120°C (Example 4) was measured in the voltage range of 2.7V-1.5V by the following procedure. After charging at a rate of 0.01C until the battery voltage reached the upper limit of the voltage range, the value when the battery was discharged at a constant current (CC) of 200μA (Examples 1-4) or 40μA (Examples 1 and 2) until the lower limit of the voltage range was taken as the discharge capacity. The discharge capacity of Example 1 (a comparative example in which the cell was not impregnated with ionic liquid) was taken as a reference value of 100, and the discharge capacity of Example 2 was calculated as a relative value.

(8)評価結果
画像解析より、複合電極としての正極における電極活物質以外の部分(残留気孔や固体電解質)の合計容量に占める、固体電解質の割合は77%であることが分かった。イオン液体を含んだ状態での微構造観察は実施することができないが、固体電解質が含まれていない残り23%の部分の全て又はその一部にイオン液体が含浸されていることが推察される。同じく画像解析より、複合電極としての正極の全体容量に占める電極活物質の割合は65%であることが分かった。
(8) Evaluation results Image analysis showed that the proportion of solid electrolyte in the total capacity of the parts other than the electrode active material (residual pores and solid electrolyte) in the positive electrode as a composite electrode was 77%. Although it was not possible to perform microstructural observation in a state containing ionic liquid, it is presumed that all or part of the remaining 23% part not containing solid electrolyte is impregnated with ionic liquid. Similarly, image analysis showed that the proportion of electrode active material in the total capacity of the positive electrode as a composite electrode was 65%.

また、画像解析より、同じく画像解析より、複合電極としての負極における電極活物質以外の部分(残留気孔や固体電解質)の合計容量に占める、固体電解質の割合は94%であることが分かった。イオン液体を含んだ状態での微構造観察は実施することができないが、固体電解質が含まれていない残り6%の部分の全て又はその一部にイオン液体が含浸されていることが推察される。同じく画像解析より、複合電極としての負極の全体容量に占める電極活物質の割合は68%であることが分かった。 Image analysis also revealed that the proportion of solid electrolyte in the total volume of the parts of the negative electrode as a composite electrode other than the electrode active material (residual pores and solid electrolyte) was 94%. Although it was not possible to observe the microstructure when it contained ionic liquid, it is presumed that ionic liquid is impregnated into all or part of the remaining 6% of the part that does not contain solid electrolyte. Image analysis also revealed that the proportion of electrode active material in the total volume of the negative electrode as a composite electrode was 68%.

充放電評価の結果、表1に示されるように、セルにイオン液体を含浸させなかった例1(比較例)の放電容量を100に対する、セルにイオン液体を含浸させた例2~4での放電容量(相対値)は114~153であり、セル内へイオン液体を含浸させることで高い放電容量を実現できるとの知見を得た。これは、固体電解質で充填されていない孔や固体電解質と電極活物質との界面等にイオン液体が浸透することで、固体電解質及び電極活物質間でのリチウムイオン伝導が補助されたためと推測され、充放電結果からも、例1に対し、例2~4のセルにおいて電極部分にイオン液体が含まれることが分かった。As a result of the charge/discharge evaluation, as shown in Table 1, the discharge capacity (relative value) of Examples 2 to 4 in which the cells were impregnated with ionic liquid was 114 to 153, relative to the discharge capacity of Example 1 (Comparative Example) in which the cell was not impregnated with ionic liquid, which was 100, and it was discovered that a high discharge capacity can be achieved by impregnating the cell with ionic liquid. This is presumably because the ionic liquid penetrates into pores not filled with solid electrolyte and into the interface between the solid electrolyte and the electrode active material, thereby supporting lithium ion conduction between the solid electrolyte and the electrode active material, and the charge/discharge results also showed that ionic liquid was contained in the electrode portion in the cells of Examples 2 to 4 compared to Example 1.

特筆すべきこととして、MPPyTFSI中に1.5mol/LでLiTFSIを含むイオン液体IL2を用いた例3及び4においては、MPPyFSI中に1.5mol/LでLiFSIを含むイオン液体IL1を用いた例1及び2と比較して、より高い放電容量が得られた。すなわち、LiTFSI系のイオン液体がLiFSI系のイオン液体よりも出力向上の観点でより効果的であることが分かった。特に、LiTFSI系のイオン液体を用いた例4では(例1~3の動作温度100℃よりも高い)120℃で動作することができ、しかも極めて高い放電容量が得られた。LiTFSI系イオン液体の、LiFSI系イオン液体に対する優位性は予想外の結果である。というのも、例3及び4で用いたLiTFSI系イオン液体IL2のイオン伝導度は25℃で3.8mS/cmであり、これは例2で用いたLiFSI系イオン液体IL1の25℃でのイオン伝導度8.3mS/cmよりも低いからである。イオン伝導度が高いLiFSI系イオン液体IL1の方が電池性能の観点から有利であると一般的に理解されているところ、今回判明した結果はそのような一般的理解に反して、イオン伝導度の低いLiTFSI系イオン液体IL2の方が有利な結果をもたらしたのであり、このことはLiTFSI系イオン液体IL2の優位性が予想外のものであったことを示す証左といえる。これは、LiOH・LiSO系固体電解質とLiTFSI系イオン液体IL2との組合せによる特異的なものではないかと考えられる。 Of particular note, in Examples 3 and 4 using ionic liquid IL2 containing LiTFSI at 1.5 mol/L in MPPyTFSI, a higher discharge capacity was obtained compared to Examples 1 and 2 using ionic liquid IL1 containing LiFSI at 1.5 mol/L in MPPyFSI. That is, it was found that LiTFSI-based ionic liquids are more effective in terms of improving output than LiFSI-based ionic liquids. In particular, in Example 4 using LiTFSI-based ionic liquid, it was possible to operate at 120°C (higher than the operating temperature of 100°C in Examples 1 to 3), and a very high discharge capacity was obtained. The superiority of LiTFSI-based ionic liquids over LiFSI-based ionic liquids is an unexpected result. This is because the ionic conductivity of the LiTFSI-based ionic liquid IL2 used in Examples 3 and 4 is 3.8 mS/cm at 25° C., which is lower than the ionic conductivity of the LiFSI-based ionic liquid IL1 used in Example 2, which is 8.3 mS/cm at 25° C. It is generally understood that the LiFSI-based ionic liquid IL1, which has a high ionic conductivity, is advantageous in terms of battery performance. However, the results revealed this time are contrary to such a general understanding, and the LiTFSI-based ionic liquid IL2, which has a low ionic conductivity, provided advantageous results, which can be said to be evidence that the superiority of the LiTFSI-based ionic liquid IL2 was unexpected. This is thought to be a unique characteristic of the combination of the LiOH.Li 2 SO 4 -based solid electrolyte and the LiTFSI-based ionic liquid IL2.

Figure 0007615048000005
Figure 0007615048000005

Claims (10)

電極活物質で構成される多孔焼結板と、
前記多孔焼結板の孔内に充填される、600℃以下の融点を有する固体電解質と、
前記多孔焼結板及び前記固体電解質の隙間に含浸されるイオン液体と、
を備え
前記固体電解質が、X線回折により3LiOH・Li SO と同定されるものであり、ホウ素をさらに含む、複合電極。
A porous sintered plate made of an electrode active material;
A solid electrolyte having a melting point of 600° C. or less, which is filled in the holes of the porous sintered plate;
An ionic liquid impregnated in gaps between the porous sintered plate and the solid electrolyte;
Equipped with
The composite electrode , wherein the solid electrolyte is identified as 3LiOH.Li2SO4 by X-ray diffraction and further contains boron .
前記複合電極における前記電極活物質以外の部分の合計容量に占める、前記固体電解質の割合が60~99容量%である、請求項1に記載の複合電極。 The composite electrode according to claim 1, wherein the proportion of the solid electrolyte in the total volume of the composite electrode other than the electrode active material is 60 to 99 volume %. 電池に正極又は負極として組み込まれた場合に、50~200℃で動作可能な、請求項1又は2に記載の複合電極。 The composite electrode according to claim 1 or 2, which can operate at 50 to 200°C when incorporated into a battery as a positive or negative electrode. 前記電極活物質が層状岩塩構造を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の複合電極。 The composite electrode according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrode active material has a layered rock salt structure. 前記複合電極の全体容量に占める前記電極活物質の割合が50~80容量%である、請求項1~4のいずれか一項に記載の複合電極。 The composite electrode according to any one of claims 1 to 4, wherein the proportion of the electrode active material in the total volume of the composite electrode is 50 to 80 volume %. 前記イオン液体が、
カチオンと、
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン(TFSI)及びビス(フルオロスルホニル)イミドアニオン(FSI)から選択される、アニオンと、
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム塩(LiTFSI)及びビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム塩(LiFSI)から選択されるリチウム塩である、電解質と、
を含む、請求項1~のいずれか一項に記載の複合電極。
The ionic liquid is
Cation,
an anion selected from bis(trifluoromethanesulfonyl)imide anion (TFSI) and bis(fluorosulfonyl)imide anion (FSI);
an electrolyte, which is a lithium salt selected from bis(trifluoromethanesulfonyl)imide lithium salt (LiTFSI) and bis(fluorosulfonyl)imide lithium salt (LiFSI);
The composite electrode according to any one of claims 1 to 5 , comprising:
前記アニオンがTFSIであり、かつ、前記リチウム塩がLiTFSIである、請求項に記載の複合電極。 7. The composite electrode of claim 6 , wherein the anion is TFSI and the lithium salt is LiTFSI. 前記カチオンが、1-メチル-1-プロピルピロリジニウムカチオン(MPPy)である、請求項6又は7に記載の複合電極。 8. The composite electrode according to claim 6 , wherein the cation is a 1-methyl-1-propylpyrrolidinium cation (MPPy). 請求項1~のいずれか一項に記載の複合電極と、
対向電極と、
前記複合電極と対向電極との間に設けられる固体電解質層と、
を備えた、電池。
A composite electrode according to any one of claims 1 to 8 ;
A counter electrode;
a solid electrolyte layer provided between the composite electrode and a counter electrode;
Equipped with a battery.
前記対向電極も請求項1~のいずれか一項に記載の複合電極である、請求項に記載の電池。 The battery according to claim 9 , wherein the counter electrode is also the composite electrode according to any one of claims 1 to 8 .
JP2021558370A 2019-11-19 2020-11-16 Composite electrode and battery using same Active JP7615048B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPPCT/JP2019/045214 2019-11-19
JP2019045214 2019-11-19
PCT/JP2020/042627 WO2021100659A1 (en) 2019-11-19 2020-11-16 Composite electrode and battery using same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2021100659A1 JPWO2021100659A1 (en) 2021-05-27
JP7615048B2 true JP7615048B2 (en) 2025-01-16

Family

ID=75980698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021558370A Active JP7615048B2 (en) 2019-11-19 2020-11-16 Composite electrode and battery using same

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7615048B2 (en)
WO (1) WO2021100659A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7502971B2 (en) * 2020-11-16 2024-06-19 日本碍子株式会社 Lithium-ion secondary battery

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008243736A (en) 2007-03-28 2008-10-09 Arisawa Mfg Co Ltd Lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof
JP2015176854A (en) 2014-03-18 2015-10-05 公立大学法人大阪府立大学 Oxide-based solid electrolyte and use thereof
JP2015204215A (en) 2014-04-15 2015-11-16 住友金属鉱山株式会社 Lithium ion-conducting solid electrolyte, manufacturing method thereof, and all-solid battery
JP2017033689A (en) 2015-07-30 2017-02-09 セイコーエプソン株式会社 Electrode assembly, all-solid secondary battery, and method for manufacturing electrode assembly
JP2017054792A (en) 2015-09-11 2017-03-16 日本碍子株式会社 Lithium battery
JP2017168435A (en) 2016-03-11 2017-09-21 東京電力ホールディングス株式会社 POSITIVE MATERIAL FOR SOLID BATTERY AND ITS MANUFACTURING METHOD, AND ALL SOLID LITHIUM SULFUR BATTERY USING SOLID BATTERY POSITIVE MATERIAL
JP2017195129A (en) 2016-04-22 2017-10-26 日本碍子株式会社 Lithium secondary battery
WO2019093222A1 (en) 2017-11-10 2019-05-16 日本碍子株式会社 All-solid lithium battery and method of manufacturing same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008243736A (en) 2007-03-28 2008-10-09 Arisawa Mfg Co Ltd Lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof
JP2015176854A (en) 2014-03-18 2015-10-05 公立大学法人大阪府立大学 Oxide-based solid electrolyte and use thereof
JP2015204215A (en) 2014-04-15 2015-11-16 住友金属鉱山株式会社 Lithium ion-conducting solid electrolyte, manufacturing method thereof, and all-solid battery
JP2017033689A (en) 2015-07-30 2017-02-09 セイコーエプソン株式会社 Electrode assembly, all-solid secondary battery, and method for manufacturing electrode assembly
JP2017054792A (en) 2015-09-11 2017-03-16 日本碍子株式会社 Lithium battery
JP2017168435A (en) 2016-03-11 2017-09-21 東京電力ホールディングス株式会社 POSITIVE MATERIAL FOR SOLID BATTERY AND ITS MANUFACTURING METHOD, AND ALL SOLID LITHIUM SULFUR BATTERY USING SOLID BATTERY POSITIVE MATERIAL
JP2017195129A (en) 2016-04-22 2017-10-26 日本碍子株式会社 Lithium secondary battery
WO2019093222A1 (en) 2017-11-10 2019-05-16 日本碍子株式会社 All-solid lithium battery and method of manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021100659A1 (en) 2021-05-27
JPWO2021100659A1 (en) 2021-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7632801B2 (en) All-solid-state secondary battery
CN111492524B (en) Solid electrolyte materials and batteries
JP7593928B2 (en) ELECTRODE FOR ELECTRICITY STORAGE DEVICE AND ELECTRICITY STORAGE DEVICE
WO2019135319A1 (en) Solid electrolyte material and battery
JP7220370B2 (en) Solid electrolyte and power storage device with the same
KR20190062998A (en) Solid Electrolyte, Method for Preparing the Same and All Solid Battery Compring the Same
US20230307704A1 (en) Solid electrolyte material, and battery in which same is used
JP7382399B2 (en) Lithium ion conductive solid electrolyte and method for producing lithium ion conductive solid electrolyte
JP6840946B2 (en) Solid electrolytes, all-solid-state batteries, and how to make them
KR102903265B1 (en) Sulfide glass-ceramic lithium-ion solid-state conductor
KR102002596B1 (en) Ionic conductive binder, All-solid Battery Comprising The Same, and The Method For Manufacturing The All-solid Battery
JP7615048B2 (en) Composite electrode and battery using same
EP4322242B1 (en) Solid electrolyte material and battery using same
JP7569328B2 (en) All-solid-state secondary battery
JP7423760B2 (en) Lithium ion secondary battery and its manufacturing method
JP7502971B2 (en) Lithium-ion secondary battery
JP7802008B2 (en) All-solid-state secondary battery
JP7506767B2 (en) Lithium composite oxide sintered plate and all-solid-state secondary battery
WO2024024356A1 (en) Positive electrode active material for secondary battery, and secondary battery
WO2023195212A1 (en) Oxyhalide material, battery, and battery system
WO2023199629A1 (en) Solid electrolyte material and battery using same
CN113039616B (en) Solid electrolyte material and battery using same
JP2023028475A (en) Negative electrode for power storage device
US20240113322A1 (en) Anode-solid electrolyte sub-assembly for solid-state secondary battery, solid-state secondary battery including anode-solid electrolyte sub-assembly, and method of preparing anode-solid electrolyte sub-assembly
JP7680429B2 (en) Lithium-ion secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230720

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240904

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241028

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7615048

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150