JP2018078030A - Electrolyte and all-solid-state secondary battery - Google Patents
Electrolyte and all-solid-state secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018078030A JP2018078030A JP2016219325A JP2016219325A JP2018078030A JP 2018078030 A JP2018078030 A JP 2018078030A JP 2016219325 A JP2016219325 A JP 2016219325A JP 2016219325 A JP2016219325 A JP 2016219325A JP 2018078030 A JP2018078030 A JP 2018078030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- solid
- positive electrode
- negative electrode
- secondary battery
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
【課題】電解質のイオン伝導度を向上させる。【解決手段】イオン導電材、固体電解質を含む電解質であって、固体電解質は酸化物系の無機固体電解質を含み、イオン導電材に対する固体電解質の体積比は1.5以上2.5以下であり、電解質の空隙率が30%以下であり、固体電解質は例えばLLZであり、イオン導電材は例えばグライム錯体である電解質、または、電解質、正極および負極を有する全固体二次電池。これにより、電解質のイオン伝導度を向上させることができる。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the ionic conductivity of an electrolyte. An electrolyte including an ionic conductive material and a solid electrolyte, the solid electrolyte including an oxide-based inorganic solid electrolyte, and a volume ratio of the solid electrolyte to the ionic conductive material is 1.5 or more and 2.5 or less. An electrolyte in which the porosity of the electrolyte is 30% or less, the solid electrolyte is, for example, LLZ, and the ionic conductive material is, for example, a glyme complex, or an all-solid secondary battery having the electrolyte, the positive electrode, and the negative electrode. Thereby, the ionic conductivity of the electrolyte can be improved. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明は、電解質、全固体二次電池に関する。 The present invention relates to an electrolyte and an all-solid secondary battery.
常温溶融塩と絶縁性無機粒子とを所定比率で組み合わせて混合することによって、常温溶融塩の滲み出しがなく、固体粉末状を呈した固体イオン伝導体として、特許文献1には、常温溶融塩と、絶縁性無機粒子とを含む固体イオン伝導体、該固体イオン伝導体を含む固体イオン伝導性材料が圧縮成形されてなる固体電解質膜、及び、該固体イオン伝導体を含む固体電解質層を備える全固体リチウム二次電池、が開示されている。 Patent Document 1 discloses a room temperature molten salt as a solid ionic conductor in which a room temperature molten salt and an insulating inorganic particle are combined and mixed at a predetermined ratio so that the room temperature molten salt does not bleed and presents a solid powder. And a solid ion conductor containing insulating inorganic particles, a solid electrolyte membrane formed by compression molding a solid ion conductive material containing the solid ion conductor, and a solid electrolyte layer containing the solid ion conductor An all-solid lithium secondary battery is disclosed.
常温溶融塩と絶縁性無機粒子との比率によっては、固体イオン伝導体のイオン伝導度を向上させるために固体イオン伝導体の空隙率を制御しなければならないが、特許文献1にはこの点に関する記載はない。本発明は、固体イオン伝導体のイオン伝導度を向上させることを目的とする。 Depending on the ratio between the room temperature molten salt and the insulating inorganic particles, the porosity of the solid ionic conductor must be controlled in order to improve the ionic conductivity of the solid ionic conductor. There is no description. An object of this invention is to improve the ionic conductivity of a solid ionic conductor.
上記課題を解決するための本発明の特徴は、例えば以下の通りである。 The features of the present invention for solving the above problems are as follows, for example.
イオン導電材、固体電解質を含む電解質であって、固体電解質は酸化物系の無機固体電解質を含み、イオン導電材に対する固体電解質の体積比は1.5以上2.5以下であり、電解質の空隙率が30%以下である電解質。 An electrolyte including an ionic conductive material and a solid electrolyte, wherein the solid electrolyte includes an oxide-based inorganic solid electrolyte, and the volume ratio of the solid electrolyte to the ionic conductive material is 1.5 to 2.5, An electrolyte having a rate of 30% or less.
本発明により、固体イオン伝導体のイオン伝導度を向上できる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, the ionic conductivity of the solid ionic conductor can be improved. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description shows specific examples of the contents of the present invention, and the present invention is not limited to these descriptions. Various modifications by those skilled in the art are within the scope of the technical idea disclosed in this specification. Changes and modifications are possible. In all the drawings for explaining the present invention, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
本明細書では、全固体二次電池としてリチウムイオン二次電池を例にして説明するが、本発明の技術的思想は、リチウムイオン二次電池の他、ナトリウムイオン二次電池、マグネシウムイオン二次電池、アルミニウムイオン二次電池などに対しても適用することができる。 In this specification, a lithium ion secondary battery will be described as an example of an all-solid secondary battery. However, the technical idea of the present invention is not only a lithium ion secondary battery but also a sodium ion secondary battery, a magnesium ion secondary battery. The present invention can also be applied to batteries, aluminum ion secondary batteries, and the like.
図1は、本発明の一実施形態に係る全固体二次電池の断面図である。図1に示すように、全固体二次電池100は、正極70、負極80、電池ケース30及び電解質層50を有する。電池ケース30は、電解質層50、正極70、負極80、を収容する。電池ケース30の材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等、非水電解質に対し耐食性のある材料から選択することができる。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an all solid state secondary battery according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the all solid state
全固体二次電池100内で正極70、電解質層50、負極80で構成される電極体が積層されている。正極70は、正極集電体10及び正極合剤層40を有する。正極集電体10の両面に正極合剤層40が形成されている。負極80は、負極集電体20及び負極合剤層60を有する。負極集電体20の両面に負極合剤層60が形成されている。正極集電体10および負極集電体20は電池ケース30の外部に突出しており、突出した複数の正極集電体10同士、複数の負極集電体20同士が、例えば超音波接合などで接合されることで、全固体二次電池100内で並列接続が形成される。
In the all-solid-state
正極合剤層40、電解質層50、負極合剤層60、インターコネクタ、が積層されて全固体二次電池100内で直列接続が構成されていてもよい。この場合、インターコネクタには、電子伝導性が高いこと、イオン伝導性がないこと、負極合剤層60と正極合剤層40に接触する面がそれぞれの電位によって酸化還元反応を示さないこと、ことが好ましい。インターコネクタに用いることにできる材料としては、以下の正極集電体10および負極集電体20に用いることのできる材料を含む。具体的には、アルミニウム箔やSUS箔を挙げることができる。または、正極集電体10と負極集電体20とをクラッド成型および電子伝導性スラリーで貼り合わせることもできる。
The positive
図2は、本発明の一実施形態に係る全固体二次電池の要部の断面図である。電極体は、正極合剤層40、電解質層50、負極合剤層60を有する。正極合剤層40は、正極活物質42、正極合剤層40の導電性向上を意図した正極導電剤43と、それらを結着するための正極バインダと、を有している。負極合剤層60は、負極活物質62と、負極合剤層60の導電性向上を意図した負極導電剤63と、それらを結着するための負極バインダと、を有している。電解質層50は、電解質バインダ53および電解質55を有する。電解質55は、無機粒子51およびイオン導電材52を有する。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of an all solid state secondary battery according to an embodiment of the present invention. The electrode body has a positive
正極導電剤43または負極導電剤63を電極導電材と称する場合がある。正極バインダまたは負極バインダを電極バインダと称する場合がある。
The positive electrode conductive agent 43 or the negative electrode
<電極導電材>
電極導電材としては、導電性繊維(例えば、気相成長炭素、カーボンナノチューブ、ピッチ(石油、石炭、コールタールなどの副生成物)を原料に高温で炭化して製造した繊維、アクリル繊維から製造した炭素繊維など)が好適に用いられる。また、正極導電剤43は、正極活物質よりも電気抵抗率の低い材料であって、正極の充放電電位(通常、2.5〜4.5V)にて酸化溶解しない材料を使用してもよい。例えば、耐食性金属(チタンや金など)、炭化物(SiCやWCなど)、窒化物(Si3N4やBNなど)が挙げられる。高比表面積の炭素材料(例えば、カーボンブラックや活性炭など)も使用できるが、これに限られない。
<Electrode conductive material>
Electrode conductive material manufactured from conductive fibers (for example, vapor-grown carbon, carbon nanotubes, pitch (by-products such as petroleum, coal, coal tar, etc.) and carbonized at high temperature, and acrylic fibers. Carbon fiber etc.) are preferably used. Further, the positive electrode conductive agent 43 may be a material having a lower electrical resistivity than the positive electrode active material, and a material that does not oxidize and dissolve at the charge / discharge potential (usually 2.5 to 4.5 V) of the positive electrode. Good. For example, corrosion resistant metals (such as titanium and gold), carbides (such as SiC and WC), and nitrides (such as Si3N4 and BN) can be used. A carbon material having a high specific surface area (for example, carbon black or activated carbon) can be used, but is not limited thereto.
<電極バインダ>
電極バインダとしては、スチレン−ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロ−ス、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)及びこれらの混合物等が挙げられるが、これに限られない。
<Electrode binder>
Examples of the electrode binder include, but are not limited to, styrene-butadiene rubber, carboxymethyl cellulose, polyvinylidene fluoride (PVDF), and a mixture thereof.
<正極活物質42>
正極活物質42の材料として、例えば、遷移金属を含むリチウム複合酸化物が好ましく、具体例としては、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiMnO3、LiMn2O3、LiMnO2、Li4Mn5O12、Li2Mn3MO8(M=Fe,Co,Ni,Cu,Zn)、Li1−xMxMn2O4(M=Mg,B,Al,Fe,Co,Ni,Cr,Zn,Ca、x=0.01〜0.1)、LiMn2−xMxO2(M=Co,Ni,Fe,Cr,Zn,Ta、x=0.01〜0.2)、LiCo1−xMxO2(M=Ni,Fe,Mn、x=0.01〜0.2)、LiNi1−xMxO2(M=Mn,Fe,Co,Al,Ga,Ca,Mg、x=0.01〜0.2)、LiNi1−x−yMnxCoyO2(x=0.1〜0.8、y=0.1〜0.8、x+y=0.1〜0.9)、LiFeO2、LiFePO4、LiMnPO4などが挙げられるが、これに限られない。
<Positive electrode active material 42>
As the material of the positive electrode active material 42, for example, a lithium composite oxide containing a transition metal is preferable, and specific examples include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 , Li 4. Mn 5 O 12 , Li 2 Mn 3 MO 8 (M = Fe, Co, Ni, Cu, Zn), Li 1-x M x Mn 2 O 4 (M = Mg, B, Al, Fe, Co, Ni, Cr, Zn, Ca, x = 0.01 to 0.1), LiMn 2−x M x O 2 (M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn, Ta, x = 0.01 to 0.2) , LiCo 1-x M x O 2 (M = Ni, Fe, Mn, x = 0.01~0.2), LiNi 1-x M x O 2 (M = Mn, Fe, Co, Al, Ga, Ca, Mg, x = 0.01 to 0.2), LiNi 1− x-y Mn x Co y O 2 (x = 0.1~0.8, y = 0.1~0.8, x + y = 0.1~0.9), LiFeO 2, LiFePO 4, LiMnPO 4 , etc. However, it is not limited to this.
<正極集電体10>
正極集電体10として、二次電池製造プロセス中の加熱や二次電池の運転温度に耐えられる耐熱性を有する低抵抗導電体であることが望ましいが、これに限られない。例えば、金属箔(厚さ10μm以上100μm以下)、穿孔金属箔(厚さ10μm以上100μm以下、孔径0.1mm以上10mm以下)、エキスパンドメタル、発泡金属板、ガラス状炭素板などが挙げられる。また、金属種としては、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、貴金属(例えば、金、銀、白金)などを用いることができる。
<Positive electrode
The positive electrode
<正極70>
正極活物質42、正極導電剤43、正極バインダ、及び有機溶媒を混合した正極スラリーを、ドクターブレード法、ディッピング法、又はスプレー法等によって正極集電体10へ付着させた後、有機溶媒を乾燥させ、ロールプレスによって加圧成形することにより、正極70を作製することができる。また、塗布から乾燥までを複数回行うことにより、複数の正極合剤層40を正極集電体10に積層化させることも可能である。
<
A positive electrode slurry in which a positive electrode active material 42, a positive electrode conductive agent 43, a positive electrode binder, and an organic solvent are mixed is attached to the positive electrode
<負極活物質62>
負極活物質62の材料として、例えば、炭素系材料(例えば、黒鉛、易黒鉛化炭素材料、非晶質炭素材料)、導電性高分子材料(例えば、ポリアセン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリアセチレン)、リチウム複合酸化物(例えば、チタン酸リチウム:Li4Ti5O12)、金属リチウム、リチウムと合金化する金属(例えば、アルミニウム、シリコン、スズ)を用いることができるが、これに限られない。
<Negative electrode
As a material of the negative electrode
<負極集電体20>
負極集電体20も、正極集電体10と同様に、二次電池製造プロセス中の加熱や二次電池の運転温度に耐えられる耐熱性を有する低抵抗導電体であることが望ましいが、これに限られない。例えば、金属箔(厚さ10μm以上100μm以下)、穿孔金属箔(厚さ10μm以上100μm以下、孔径0.1mm以上10mm以下)、エキスパンドメタル、発泡金属板、ガラス状炭素板などが挙げられる。また、金属種としては、銅、ステンレス鋼、チタン、ニッケル、貴金属(例えば、金、銀、白金)などを用いることができる。
<Negative electrode
Similarly to the positive electrode
<負極80>
正極活物質42、負極導電剤63、及び水を微量含んだ有機溶媒を混合した負極スラリーを、ドクターブレード法、ディッピング法、スプレー法等によって負極集電体20およびインターコネクタ90の負極面へ付着させた後、有機溶媒を乾燥させ、ロールプレスによって加圧成形することにより、負極を作製することができる。また、塗布から乾燥までを複数回行うことにより、複数の負極合剤層60を負極集電体20に積層化させることも可能である。
<
A negative electrode slurry in which a positive electrode active material 42, a negative electrode
<無機粒子51>
無機粒子51として酸化物系の無機固体電解質を用いると、高イオン伝導性の電解質層が得られる。例えば、Li5+XLa3(ZrX,A2−X)O12(式中、AはSc,Ti,C,Y,Nb,Hf,Ta,Al,Si,Ga,Ge,Snからなる群より選ばれた1種類以上の元素、Xは1.4≦X≦2)、Li1+XAlXTi2−X(PO4)3(Xは0≦X≦1)、Li3XLa2/3−XTiO3(Xは0≦X≦2/3)などが挙げられる。これらは、室温におけるイオン伝導度が高く、電気化学的安定性が高い。
<
When an oxide-based inorganic solid electrolyte is used as the
無機粒子51としては、電気化学的安定性の観点から、絶縁性粒子でありイオン液体やグライム類等の有機溶媒に不溶な粒子を追加してもよい。例えば、シリカ(SiO2)粒子、γ−アルミナ(Al2O3)粒子、セリア(CeO2)粒子、ジルコニア(ZrO2)粒子を好ましく用いることができる。また、他の公知の金属酸化物粒子を用いてもよい。
As the
イオン導電材52に対する無機粒子51の体積比は1.5以上2.5以下、好ましくは1.7以上2.3以下、更に好ましくは1.9以上2.1以下であることが望ましい。
The volume ratio of the
<イオン導電材52>
イオン導電材52は、イオン液体またはイオン液体に類似の性質を示すグライム類およびリチウム塩の混合物である。
<Ion
The ionic
イオン液体としては、電解質として機能する公知のイオン液体を利用可能であるが、イオン伝導性(導電性)の観点から、特にN,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(DEME−TFSI)を好ましく用いることができる。 As the ionic liquid, a known ionic liquid that functions as an electrolyte can be used. From the viewpoint of ionic conductivity (conductivity), N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl) is particularly preferable. Ammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (DEME-TFSI) can be preferably used.
グライム類(R−O(CH2CH2O)n−R’(R、R’は飽和炭化水素、nは整数)で表される対称グリコールジエーテルの総称)としては、イオン液体に類似の性質を示す公知のグライム類を利用可能であるが、イオン伝導性(導電性)の観点から、テトラグライム(テトラエチレンジメチルグリコール、G4)、トリグライム(トリエチレングリコールジメチルエーテル、G3)、ペンタグライム(ペンタエチレングリコールジメチルエーテル、G5)、ヘキサグライム(ヘキサエチレングリコールジメチルエーテル、G6)を好ましく用いることができる。 Glymes (R—O (CH 2 CH 2 O) n—R ′ (R and R ′ are saturated hydrocarbons, n is an integer), a generic name for symmetric glycol diethers) are similar to ionic liquids Known glymes exhibiting properties can be used, but from the viewpoint of ion conductivity (conductivity), tetraglyme (tetraethylene dimethyl glycol, G4), triglyme (triethylene glycol dimethyl ether, G3), pentag lime (penta Ethylene glycol dimethyl ether (G5) and hexaglyme (hexaethylene glycol dimethyl ether, G6) can be preferably used.
リチウム塩としては、例えば、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、リチウムビスオキサレートボラート(LiBOB)、およびリチウムイミド塩(例えば、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、LiFSI)等を好ましく用いることができる。これらのリチウム塩を単独または複数組み合わせて使用してもよい。 Examples of the lithium salt, LiPF 6, LiBF 4, LiClO 4, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, lithium bis oxalate borate (LiBOB), and lithium imide salt (e.g., lithium Bis (fluorosulfonyl) imide, LiFSI) or the like can be preferably used. These lithium salts may be used alone or in combination.
<電解質バインダ53>
電解質バインダ53は、フッ素系の樹脂が好適に用いられる。フッ素系の樹脂としては、PVDFやPTFEが好適に用いられる。PVDFやPTFEを用いることで、電解質層50と電極集電体の密着性が向上するため、電池性能が向上する。
<
As the
<電解質55>
イオン導電材52が無機粒子51に担持されることにより電解質55が構成される。電解質55の作製方法としては例えば以下の方法が挙げられる。イオン導電材52と無機粒子51とを特定の体積比率で混合し、メタノール等の有機溶媒を添加し・混合して、電解質55のスラリーを調合する。その後、該スラリーをシャーレに広げ、有機溶媒を留去して電解質55の粉末が得られる。
<
The
電解質の空隙率は30%以下、好ましくは10%以下、更に好ましくは5%以下であることが望ましい。 The porosity of the electrolyte is desirably 30% or less, preferably 10% or less, and more preferably 5% or less.
<電解質層50>
電解質層50の作製方法として、電解質55の粉末を成型ダイス等を用いてペレット状に圧縮成型する方法や、電解質バインダ53を電解質55の粉末に添加・混合し、シート化する方法などがある。電解質55に電解質バインダ53の粉末を添加・混合することにより、柔軟性の高い電解質層50(電解質シート)を作製できる。または、電解質55に、分散溶媒に電解質バインダ53を溶解させた結着剤の溶液を添加・混合し、分散溶媒を留去することで、電解質層50を作製できる。
<
As a method for producing the
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to these Examples.
イオン導電材としてテトラグライム−LiTFSI、無機粒子としてLi6.75La3Zr1.75Nb0.25O12(LLZ)粒子を用い、以下のようにして固体電解質を作製した。 A solid electrolyte was produced as follows using tetraglyme-LiTFSI as an ion conductive material and Li 6.75 La 3 Zr 1.75 Nb 0.25 O 12 (LLZ) particles as inorganic particles.
テトラグライムとLiTFSIをモル比1:1で混合し、スターラーを用いて室温で30分以上撹拌することで、イオン導電材を作製した。原料としてLi2CO3、La(OH)3、ZrO2、Nb2O5を使用し、仕込比率はLLZの量論組成比(モル比でLi:La:Zr:Nb=6.75:3:1.75:0.25)となるように秤量した。均一に混合した後、950℃で12時間焼成することでLLZ粉末を得た。得られたLLZ粉末を、φ10mmの一軸成型機にて圧縮成型し、さらに180MPaでCIP成型することで圧粉体を作製した。 Tetraglyme and LiTFSI were mixed at a molar ratio of 1: 1, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes or more using a stirrer to prepare an ion conductive material. Li 2 CO 3 , La (OH) 3 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 are used as raw materials, and the charge ratio is the stoichiometric composition ratio of LLZ (in terms of molar ratio: Li: La: Zr: Nb = 6.75: 3). : 1.75: 0.25). After uniformly mixing, LLZ powder was obtained by firing at 950 ° C. for 12 hours. The obtained LLZ powder was compression molded with a uniaxial molding machine of φ10 mm, and further CIP molded at 180 MPa to produce a green compact.
作製した圧粉体に、先に作製したイオン導電材を充填することで、固体電解質を作製した。このとき、イオン導電材に対する固体電解質の体積比は2であった。 A solid electrolyte was produced by filling the produced green compact with the previously produced ion conductive material. At this time, the volume ratio of the solid electrolyte to the ionic conductive material was 2.
得られた固体電解質の抵抗を交流インピーダンス法(印加電圧:10mV、測定周波数:106〜1Hz)にて評価し、イオン伝導度を算出した結果、5mS/cmであった。また、寸法と重量から算出した空隙率は0%であった。 The resistance of the obtained solid electrolyte was evaluated by an AC impedance method (applied voltage: 10 mV, measurement frequency: 10 6 to 1 Hz), and the ionic conductivity was calculated. As a result, it was 5 mS / cm. The porosity calculated from the dimensions and weight was 0%.
〔比較例1〕
実施例1において無機粒子としてSiO2粒子を用いた。それ以外は実施例1と同様にして固体電解質シートを作製した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, SiO 2 particles were used as inorganic particles. Other than that was carried out similarly to Example 1, and produced the solid electrolyte sheet.
得られた固体電解質シートの抵抗を交流インピーダンス法(印加電圧:10mV、測定周波数:106〜1Hz)にて評価し、イオン伝導度を算出した結果、0.1mS/cmであった。また、寸法と重量から算出した空隙率は30%であった。 The resistance of the obtained solid electrolyte sheet was evaluated by an alternating current impedance method (applied voltage: 10 mV, measurement frequency: 10 6 to 1 Hz), and the ionic conductivity was calculated. As a result, it was 0.1 mS / cm. The porosity calculated from the dimensions and weight was 30%.
〔比較例2〕
無機粒子としてLLZ粒子を用い、イオン導電材に対する固体電解質の体積比を1とした。それ以外は実施例1と同様にして固体電解質シートを作製した。
[Comparative Example 2]
LLZ particles were used as the inorganic particles, and the volume ratio of the solid electrolyte to the ionic conductive material was set to 1. Other than that was carried out similarly to Example 1, and produced the solid electrolyte sheet.
得られた固体電解質シートの抵抗を交流インピーダンス法(印加電圧:10mV、測定周波数:106〜1Hz)にて評価し、イオン伝導度を算出した結果、0.1mS/cmであった。また、寸法と重量から算出した空隙率は30%であった。 The resistance of the obtained solid electrolyte sheet was evaluated by an alternating current impedance method (applied voltage: 10 mV, measurement frequency: 10 6 to 1 Hz), and the ionic conductivity was calculated. As a result, it was 0.1 mS / cm. The porosity calculated from the dimensions and weight was 30%.
<考察>
実施例1、比較例1〜比較例2により、イオン導電材52に対する無機粒子51の体積比くぉ1.5以上2.5以下、電解質55の空隙率を30%以下とすることにより、イオン伝導度の高い固体電解質シートが得られる。
<Discussion>
In Example 1, Comparative Example 1 to Comparative Example 2, the volume ratio of the
10 正極集電体
20 負極集電体
30 電池ケース
40 正極合剤層
42 正極活物質
43 正極導電剤
50 電解質層
51 無機粒子
52 イオン導電材
53 電解質バインダ
55 電解質
60 負極合剤層
62 負極活物質
63 負極導電剤
70 正極
80 負極
90 インターコネクタ
100 全固体二次電池
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記固体電解質は酸化物系の無機固体電解質を含み、
前記イオン導電材に対する前記固体電解質の体積比は1.5以上2.5以下であり、
前記電解質の空隙率が30%以下である電解質。 An electrolyte including an ionic conductive material and a solid electrolyte,
The solid electrolyte includes an oxide-based inorganic solid electrolyte,
The volume ratio of the solid electrolyte to the ionic conductive material is 1.5 or more and 2.5 or less,
An electrolyte having a porosity of 30% or less.
前記固体電解質はLLZである電解質。 The electrolyte of claim 1,
The electrolyte in which the solid electrolyte is LLZ.
前記イオン導電材はグライム錯体である電解質。 The electrolyte of claim 1,
The electrolyte in which the ionic conductive material is a glyme complex.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016219325A JP2018078030A (en) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | Electrolyte and all-solid-state secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016219325A JP2018078030A (en) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | Electrolyte and all-solid-state secondary battery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018078030A true JP2018078030A (en) | 2018-05-17 |
Family
ID=62150546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016219325A Pending JP2018078030A (en) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | Electrolyte and all-solid-state secondary battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018078030A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020205243A (en) * | 2019-06-11 | 2020-12-24 | 日本特殊陶業株式会社 | Lithium ion conductor, power storage device and production method of lithium ion conductor |
| JP2020205242A (en) * | 2019-06-11 | 2020-12-24 | 日本特殊陶業株式会社 | Lithium-ion conductors, power storage devices, and methods for manufacturing lithium-ion conductors |
| WO2021001970A1 (en) * | 2019-07-03 | 2021-01-07 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | Electrolyte sheet and secondary battery |
| JP2021018859A (en) * | 2019-07-18 | 2021-02-15 | 日本特殊陶業株式会社 | Lithium ion conductor and electricity storage device |
-
2016
- 2016-11-10 JP JP2016219325A patent/JP2018078030A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020205243A (en) * | 2019-06-11 | 2020-12-24 | 日本特殊陶業株式会社 | Lithium ion conductor, power storage device and production method of lithium ion conductor |
| JP2020205242A (en) * | 2019-06-11 | 2020-12-24 | 日本特殊陶業株式会社 | Lithium-ion conductors, power storage devices, and methods for manufacturing lithium-ion conductors |
| JP7445504B2 (en) | 2019-06-11 | 2024-03-07 | 日本特殊陶業株式会社 | Lithium ion conductor, power storage device, and method for manufacturing lithium ion conductor |
| JP7445505B2 (en) | 2019-06-11 | 2024-03-07 | 日本特殊陶業株式会社 | Lithium ion conductor, power storage device, and method for manufacturing lithium ion conductor |
| WO2021001970A1 (en) * | 2019-07-03 | 2021-01-07 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | Electrolyte sheet and secondary battery |
| JP2021018859A (en) * | 2019-07-18 | 2021-02-15 | 日本特殊陶業株式会社 | Lithium ion conductor and electricity storage device |
| JP7390121B2 (en) | 2019-07-18 | 2023-12-01 | 日本特殊陶業株式会社 | Lithium ion conductors and energy storage devices |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102661991B1 (en) | Manufacturing method of all-solid-state battery | |
| JP6586696B2 (en) | Pseudo-solid electrolyte and all-solid lithium secondary battery using the same | |
| KR102537225B1 (en) | Composite anode active material, anode including the material, and lithium secondary battery including the anode | |
| JP6258641B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
| CN105576279B (en) | Lithium secondary battery | |
| JP2013214494A (en) | Electrolyte for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery comprising the same | |
| CN106898827A (en) | lithium solid state battery | |
| JP2019053984A (en) | Non-aqueous electrolyte additive, non-aqueous electrolyte, and non-aqueous electrolyte battery | |
| JP2018195372A (en) | Electrode composition for lithium ion battery, lithium ion battery electrode and lithium ion battery using the composition, and method of manufacturing lithium ion battery electrode | |
| JP2015213007A (en) | Method for producing electrochemical device using solid electrolyte and electrochemical device | |
| JP2009064715A (en) | Positive electrode body and lithium secondary battery using the same | |
| JP2018078030A (en) | Electrolyte and all-solid-state secondary battery | |
| CN103053050B (en) | Negative electrode material, lithium secondary battery, and method for producing negative electrode material | |
| JP5406447B2 (en) | Method for producing negative electrode active material sheet for lithium ion secondary battery | |
| WO2018088193A1 (en) | Electrode for secondary batteries, secondary battery, method for producing electrode for secondary batteries, and method for producing secondary battery | |
| JP2012138290A (en) | Lithium secondary battery system and method for controlling the lithium secondary battery system | |
| JP2024504478A (en) | rechargeable battery cells | |
| KR20160054315A (en) | Electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same | |
| KR102788382B1 (en) | Negative electrode for electrochemical devices and lithium ion secondary batteries | |
| JP5565391B2 (en) | Electrode active material, method for producing the electrode active material, and lithium secondary battery including the electrode active material | |
| WO2018225328A1 (en) | Semisolid electrolyte solution, semisolid electrolyte, semisolid electrolyte layer, electrode, and secondary battery | |
| WO2022259797A1 (en) | Coated positive electrode active substance, positive electrode material, and battery | |
| KR101539825B1 (en) | Si NANO-WIRE NEGATIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL | |
| KR102633721B1 (en) | Porous silicon composite including styrene-based moiety, electrode comprising same, and method of manufacturing same | |
| US20240154114A1 (en) | Lithium secondary battery, method for using same, and method for manufacturing lithium secondary battery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170126 |