[發明專利]電極的制造方法、電極以及全固體電池

在審

• 申請號: 202011264992.0
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112802989A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 長田尚己
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/62;H01M4/139;H01M10/0525;H01M10/0562
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 程晨

本公開涉及電極的制造方法、電極以及全固體電池。通過將固體電解質材料、電極活性物質以及分散介質混合，從而調制漿料。在漿料中，測定分散介質中的鹵元素的溶解量。溶解量為基準范圍內時，漿料被判定為良品漿料。將良品漿料涂敷于基材的表面并干燥，從而制造電極。

技術領域

本公開涉及電極的制造方法、電極以及全固體電池。

背景技術

日本特開2019-102412號公報公開了將鹵化鋰添加于硫化物固體電解質。

發明內容

全固體電池的電極通過涂敷漿料而制造出。即，通過混合固體電解質材料、電極活性物質以及分散介質，從而調制漿料。漿料涂敷于基材的表面，并被干燥，從而制造電極。

研究了硫化物固體電解質(例如Li₂S－P₂S₅系固體電解質等)。通過將鹵化鋰(LiX)添加于硫化物固體電解質，從而離子傳導度存在提高的傾向。被認為是因為通過鹵化鋰的添加從而載體(Li離子)的濃度變高。但是，在電極的制造過程中，離子傳導度有可能會降低。

本公開的目的在于再現性良好地制造具有高的離子傳導度的電極。

以下，說明本公開的技術性結構以及作用效果。但是，本公開的作用原理包括推測。本公開的作用原理不限定權利要求書。

(1)本公開的電極的制造方法包括下述(a)、(b)、(c)以及(d)。

(a)通過將固體電解質材料、電極活性物質以及分散介質進行混合，從而調制漿料。

(b)在漿料中，測定分散介質中的鹵元素的溶解量。

(c)在溶解量為基準范圍內時，將漿料判定為良品漿料。

(d)通過將良品漿料涂敷于基材的表面，并進行干燥，從而制造電極。

固體電解質材料包含鹵元素、Li(鋰)、P(磷)以及S(硫)。鹵元素包含從由Br(溴)和I(碘)構成的群選擇的至少1種元素。

在漿料中，固體電解質材料與分散介質接觸。固體電解質材料能夠與分散介質反應。通過固體電解質材料與分散介質的反應，從固體電解質材料，其構成元素的一部分能夠洗提到分散介質中。

根據本公開的新知識，當在分散介質中洗提有特定量的鹵元素時，電極的離子傳導度存在提高的傾向。該原理的詳細內容在當前時間點并不清楚。在當前時間點，下面的原理是有力的。

在漿料中，一定量以上的鹵元素洗提到分散介質中，從而在電極中，鹵元素能夠發生偏析。偏析出的鹵元素有可能會形成鹵化物(例如鹵化鋰等)。鹵化物可能具有低的離子傳導度。在電極中，固體電解質材料形成有離子傳導路徑。鹵化物可能成為離子傳導路徑中的障礙物。被認為能夠通過鹵化物的偏析來降低電極的離子傳導度。

另一方，在漿料中，固體電解質材料與分散介質適度地反應，從而固體電解質材料與分散介質的親和性能夠提高。通過親和性的提高，漿料中的固體電解質材料(粒子群)的分散性能夠提高。其結果，電極內的固體電解質材料的分散性也能夠提高。在固體電解質材料的分散狀態良好的電極中，離子傳導能夠被促進。即，被期待離子傳導度的提高。

根據以上內容，在基準范圍內控制漿料中的鹵元素的溶解量，從而期待再現性良好地制造具有高的離子傳導度的電極。

以下“鹵元素的溶解量”還被記載為“鹵素溶解量”。

(2)在上述(1)所記載的電極的制造方法中，基準范圍也可以相對于固體電解質材料的質量，例如為155質量ppm至470質量ppm的范圍。

例如，鹵素溶解量為155質量ppm以上，從而期待固體電解質材料與分散介質的親和性的提高。例如，鹵素溶解量為470質量ppm以下，從而期待鹵化物的偏析降低。