[發明專利]固態電解質層、電極活性材料層及其制造方法、全固態鋰電池

有效

• 申請號: 201010507148.6
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN102035021A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 濱重規;川本浩二;若杉悟志
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01M4/136;H01M10/0525;H01M4/1397
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;王春偉

1.一種固態電解質層(10)，其特征在于包括：

硫化物固態電解質材料(1)，所述硫化物固態電解質材料(1)由包含Li₂S和P₂S₅的原料組合物制成并且基本上不含橋接硫；和

疏水聚合物(2)，所述疏水聚合物(2)用于粘結所述硫化物固態電解質材料。

2.根據權利要求1所述的固態電解質層，其中所述疏水聚合物是基于烴的聚合物。

3.根據權利要求2所述的固態電解質層，其中所述基于烴的聚合物是苯乙烯-丁二烯橡膠或苯乙烯-乙烯-丁二烯橡膠。

4.根據權利要求1所述的固態電解質層，其中在所述原料組合物中P₂S₅的摩爾數與Li₂S的摩爾數之比不小于11/39并且不大于14/36。

5.根據權利要求1所述的固態電解質層，其中所述硫化物固態電解質材料是硫化物玻璃。

6.根據權利要求1所述的固態電解質層，其中所述硫化物固態電解質材料是結晶的硫化物玻璃。

7.一種全固態鋰電池(20)，其特征在于包括：

正極活性材料層(12)；

負極活性材料層(13)；和

根據權利要求1至6中任一項所述的固態電解質層(14)，所述固態電解質層(14)形成在所述正極活性材料層和所述負極活性材料層之間。

8.一種電極活性材料層(11)，其特征在于包括：

電極活性材料(3)；

硫化物固態電解質材料(1)，所述硫化物固態電解質材料(1)由包含Li₂S和P₂S₅的原料組合物制成并且基本上不含橋接硫；和

疏水聚合物(2)，所述疏水聚合物(2)用于粘結所述電極活性材料和所述硫化物固態電解質材料。

9.根據權利要求8所述的電極活性材料層，其中所述疏水聚合物是基于烴的聚合物。

10.根據權利要求9所述的電極活性材料層，其中所述基于烴的聚合物是苯乙烯-丁二烯橡膠或苯乙烯-乙烯-丁二烯橡膠。

11.根據權利要求8所述的電極活性材料層，其中在所述原料組合物中P₂S₅的摩爾數與Li₂S的摩爾數之比不小于11/39并且不大于14/36。

12.根據權利要求8所述的電極活性材料層，其中所述硫化物固態電解質材料是硫化物玻璃。

13.根據權利要求8所述的電極活性材料層，其中所述硫化物固態電解質材料是結晶的硫化物玻璃。

14.一種全固態鋰電池(20)，其特征在于包括：

正極活性材料層(12)；

負極活性材料層(13)；和

形成在所述正極活性材料層和所述負極活性材料層之間的固態電解質層(14)，

其中所述正極活性材料層和所述負極活性材料層中的至少其一是根據權利要求8至13中任一項所述的電極活性材料層。

15.一種用于制造固態電解質層(10)的方法，其特征在于包括：

將硫化物固態電解質材料(1)與疏水聚合物(2)在溶劑中混合以制備用于形成固態電解質層的漿，所述硫化物固態電解質材料(1)由包含Li₂S和P₂S₅的原料組合物制成并且基本上不含橋接硫；和

用所述用于形成固態電解質層的漿涂敷基板以形成用于形成固態電解質層的涂敷膜。

16.一種用于制造電極活性材料層(11)的方法，其特征在于包括：

將電極活性材料(3)、硫化物固態電解質材料(1)與疏水聚合物(2)在溶劑中混合在一起以形成用于形成電極活性材料層的漿，所述硫化物固態電解質材料(1)由包含Li₂S和P₂S₅的原料組合物制成并且基本上不含橋接硫；和

用所述用于形成電極活性材料層的漿涂敷基板以形成用于形成電極活性材料層的涂敷膜。