[發明專利]鋰離子二次電池、鋰離子二次電池的正極

在審

• 申請號: 201880052811.2
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN111033855A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 坂脅彰;筿龍德;安田剛規
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M4/131;H01M4/62;H01M10/0562
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 馬妮楠;曾禎

一種鋰離子二次電池(1)，具備：基板(10)、層疊在基板(10)上的正極集電體層(20)、層疊在正極集電體層(20)上的正極層(30)、層疊在正極層(30)上的無機固體電解質層(40)、層疊在無機固體電解質層(40)上的負極層(50)、和層疊在負極層(50)上的負極集電體層(60)，正極層(30)成為混有非晶質化的固體電解質區域(31)和結晶化的正極區域(32)的狀態，所述固體電解質區域(31)包含無機固體電解質，所述正極區域(32)包含正極活性物質。

技術領域

本發明涉及鋰離子二次電池、鋰離子二次電池的正極。

背景技術

隨著移動電話、筆記本電腦等便攜式電子設備的普及，強烈期望開發具有高能量密度、小型且輕質的二次電池。作為滿足這樣的要求的二次電池，已知鋰離子二次電池。鋰離子二次電池具有：包含正極活性物質的正極、包含負極活性物質的負極、和顯示鋰離子傳導性且配置于正極與負極之間的電解質。

在以往的鋰離子二次電池中，使用有機電解液等作為電解質。與此相對，曾提出了如下方案：作為電解質使用由無機材料構成的固體電解質(無機固體電解質)，并且，作為正極使用具有Li_xNi_yPO_z(0＜x＜8.0，2.0≤y≤10，z為相應于Ni、P的比來穩定地含有氧的比)的組成比的鋰磷酸化合物(參照專利文獻1)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-164971號公報

發明內容

在此，對于鋰離子二次電池，還要求以更小的體積確保更多的容量。尤其是希望使在放電時吸藏鋰離子的正極吸藏更多的鋰離子。

本發明的目的是使鋰離子二次電池中的正極的比容量增加。

本發明的鋰離子二次電池，具有：

固體電解質層，其包含顯示鋰離子傳導性的固體電解質；和

正極層，其混有正極活性物質和無機固體電解質，且與上述固體電解質層對峙地設置，所述正極活性物質包含Li_aM_bO_c(M為過渡金屬，a≠0、b≠0、c≠0)，所述無機固體電解質包含Li_xP_yO_z(x≠0、y≠0、z≠0)。

在這樣的鋰離子二次電池中，能夠以如下內容為特征：在上述正極層中，上述正極活性物質是結晶化的，上述無機固體電解質是非晶質化的。

另外，能夠以如下內容為特征：在上述正極層中，在由上述無機固體電解質構成的母材中分散有由上述正極活性物質構成的粒子。

進而，能夠以如下內容為特征：在上述正極層中，以摩爾比計，比上述Li_xP_yO_z多地含有上述Li_aM_bO_c。

進而，能夠以如下內容為特征：構成上述固體電解質層的上述固體電解質包含與構成上述正極層的上述無機固體電解質相同的元素。

另外，如從其他觀點來把握，則本發明的鋰離子二次電池的正極混有正極活性物質和無機固體電解質，所述正極活性物質包含Li_aM_bO_c(M為過渡金屬，a≠0、b≠0、c≠0)，所述無機固體電解質包含Li_xP_yO_z(x≠0、y≠0、z≠0)。

在這樣的鋰離子二次電池的正極中，能夠以如下內容為特征：上述正極活性物質是結晶化的，上述無機固體電解質是非晶質化的。