[發(fā)明專利]正極合劑、全固體電池、以及正極合劑的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010185195.7
• 申請(qǐng)日: 2020-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN111740081A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竹內(nèi)和也;野瀨雅文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 王瀟悅;劉航

本申請(qǐng)公開一種不可逆容量小的正極合劑。正極合劑含有正極活性物質(zhì)、含硫化合物和導(dǎo)電助劑，并且實(shí)質(zhì)不含Li元素，所述正極活性物質(zhì)具有S元素，所述含硫化合物具有B元素和S元素，在將使用CuKα線的X射線衍射測(cè)定中的2θ＝11.5°的衍射強(qiáng)度設(shè)為I_11.5、將2θ＝23.1°的衍射強(qiáng)度設(shè)為I_23.1、并將2θ＝40°的衍射強(qiáng)度設(shè)為I₄₀的情況下，由下述式定義的標(biāo)準(zhǔn)值為0.56以上。標(biāo)準(zhǔn)值＝(I_11.5－I₄₀)/(I_23.1－I₄₀)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)公開正極合劑、全固體電池、以及正極合劑的制造方法等。

背景技術(shù)

硫(S)的理論容量非常高，為1675mAh/g，使用硫作為正極活性物質(zhì)的硫電池的開發(fā)正在進(jìn)行。例如非專利文獻(xiàn)1公開了一種含有正極活性物質(zhì)、含硫化合物和導(dǎo)電助劑的正極合劑，該正極活性物質(zhì)具有S元素，該含硫化合物具有P元素和S元素。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：N.Tanibata et al.,“A novel discharge-charge mechanism ofa S-P₂S₅ composite electrode without electrolytes in all-solid-state Li/Sbatteries”,J.Mater.Chem.A,2017511224-11228

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明人的新的見解，上述現(xiàn)有技術(shù)涉及的正極合劑的不可逆容量大。在使用不可逆容量大的正極合劑構(gòu)成電池的情況下，電池的初次充放電時(shí)的庫(kù)倫效率會(huì)降低。

本申請(qǐng)公開一種正極合劑作為用于解決上述課題的手段之一，該正極合劑含有正極活性物質(zhì)、含硫化合物和導(dǎo)電助劑，并且實(shí)質(zhì)不含Li元素，所述正極活性物質(zhì)具有S元素，所述含硫化合物具有B元素和S元素，在將使用CuKα線的X射線衍射測(cè)定中的2θ＝11.5°的衍射強(qiáng)度設(shè)為I_11.5、將2θ＝23.1°的衍射強(qiáng)度設(shè)為I_23.1、并將2θ＝40°的衍射強(qiáng)度設(shè)為I₄₀的情況下，由下述式定義的標(biāo)準(zhǔn)值為0.56以上。

標(biāo)準(zhǔn)值＝(I_11.5－I₄₀)/(I_23.1－I₄₀)

本公開的正極合劑，所述B元素相對(duì)于所述S元素的摩爾比B/S可以為0.44以上且1.60以下。

本公開的正極合劑，所述標(biāo)準(zhǔn)值可以為1.08以下。

本公開的正極合劑，可以實(shí)質(zhì)不含P元素。

本公開的正極合劑，可以含有碳材料作為所述導(dǎo)電助劑。

本申請(qǐng)公開一種全固體電池作為用于解決上述課題的手段之一，該全固體電池具備：由上述本公開的正極合劑構(gòu)成的正極合劑層；負(fù)極活性物質(zhì)層；以及配置于所述正極合劑層與所述負(fù)極活性物質(zhì)層之間的固體電解質(zhì)層。