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公開番号2025071638
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-08
出願番号2023181975
出願日2023-10-23
発明の名称固体電池及び固体電池の製造方法
出願人FDK株式会社
代理人弁理士法人扶桑国際特許事務所
主分類H01M 4/58 20100101AFI20250428BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高性能の固体電池を実現する。
【解決手段】固体電池1は、Li、Co、P及びOを含有する正極活物質粒子41と、正極活物質粒子41の表面41aに設けられ、LiCo(PO₄)、Li₃(PO₄)及びAlPO₄を含む複合物42とを含む。例えば、固体電池1の電解質層13と積層される正極層11に、正極活物質粒子41とその表面41aに設けられた複合物42とを含む表面被覆正極活物質粒子40が適用される。複合物42により、正極活物質粒子41と、正極層11或いは電解質層13に含まれる固体電解質50との接触、それによる反応が抑えられ、正極層11或いはそれを含む固体電池1の抵抗の上昇が抑えられる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
Ｌｉ、Ｃｏ、Ｐ及びＯを含有する正極活物質粒子と、
前記正極活物質粒子の表面に設けられ、ＬｉＣｏ（ＰＯ
４
）、Ｌｉ
３
（ＰＯ
４
）及びＡｌＰＯ
４
を含む複合物と、
を含む、固体電池。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記正極活物質粒子は、Ｌｉ
２
Ｃｏ
１－ｘ
Ｍ
ｘ
Ｐ
２－ｙ
Ａ
ｙ
Ｏ
７
（ＭはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ及びＦｅのうちの少なくとも１種、ＡはＢ、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇａ及びＧｅのうちの少なくとも１種、０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦０．０７）を含む、請求項１に記載の固体電池。
【請求項３】
前記正極活物質粒子を複数含み、
前記複合物は、複数の前記正極活物質粒子に対して１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲で含まれる、請求項１に記載の固体電池。
【請求項４】
前記複合物が設けられた前記正極活物質粒子と一体化され、Ｌｉ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｐ及びＯを含有する固体電解質を含む、請求項１に記載の固体電池。
【請求項５】
Ｌｉ、Ｃｏ、Ｐ及びＯを含有する正極活物質粒子を準備する工程と、
前記正極活物質粒子の表面に、ＬｉＣｏ（ＰＯ
４
）、Ｌｉ
３
（ＰＯ
４
）及びＡｌＰＯ
４
を含む複合物を形成する工程と、
を含む、固体電池の製造方法。
【請求項６】
前記複合物を形成する工程は、
Ｌｉ化合物及びＡｌ化合物を前記正極活物質粒子に付着させる工程と、
前記Ｌｉ化合物及び前記Ａｌ化合物が付着された前記正極活物質粒子に熱処理を行う工程と、
を含む、請求項５に記載の固体電池の製造方法。
【請求項７】
前記複合物が形成された前記正極活物質粒子を、Ｌｉ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｐ及びＯを含有する固体電解質と一体化し、熱処理を行う工程を含む、請求項５に記載の固体電池の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電池及び固体電池の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電解液を用いるリチウムイオン二次電池に関し、リチウム遷移金属複合酸化物粒子の表面を全体的又は部分的にＬｉ
３
ＰＯ
４
によって被覆した、被覆又は部分被覆正極活物質粒子を用いる技術が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、リチウムイオン電気化学電池に関し、そのカソード組成物としてコア－シェル型粒子を含むリチウム遷移金属酸化物組成物を用いる技術、そのシェル層としてＬｉＣｏＰＯ
４
を有するコーティング組成物を用いる技術が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－４４０９９号公報
特表２０１６－５２８７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、リチウムイオン電池の一形態として、電解質材料に固体電解質を用いる固体電池が知られている。固体電池は、例えば、正極活物質及び固体電解質を含む正極層と、負極活物質及び固体電解質を含む負極層と、固体電解質を含み正極層と負極層との間に設けられる電解質層とを含む構成とされる。
【０００６】
ここで、固体電池では、その正極層の正極活物質として、例えば、Ｌｉ、Ｃｏ、Ｐ及びＯを含有する材料が用いられ得る。しかし、正極活物質にこのような材料を用いた場合、固体電池の動作に伴い、正極活物質と固体電解質とが反応し、それによって抵抗が上昇する等、固体電池の性能が劣化してしまうことが起こり得る。
【０００７】
１つの側面では、本発明は、高性能の固体電池を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの態様では、Ｌｉ、Ｃｏ、Ｐ及びＯを含有する正極活物質粒子と、前記正極活物質粒子の表面に設けられ、ＬｉＣｏ（ＰＯ
４
）、Ｌｉ
３
（ＰＯ
４
）及びＡｌＰＯ
４
を含む複合物と、を含む、固体電池が提供される。
【０００９】
また、別の態様では、上記のような固体電池の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
１つの側面では、高性能の固体電池を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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