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公開番号2025074618
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-14
出願番号2023185561
出願日2023-10-30
発明の名称全固体電池
出願人太陽誘電株式会社
代理人個人
主分類H01M 10/052 20100101AFI20250507BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】優れたサイクル特性を実現することができる全固体電池を提供する。
【解決手段】全固体電池は、Coを含有するリン酸塩であって、Coサイトの一部がMg、Zn、およびNiの少なくとも1種で置換された正極活物質を含む正極層と、負極活物質を含む負極層と、前記正極層と前記負極層とに挟まれた固体電解質層と、を備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
Ｃｏを含有するリン酸塩であって、Ｃｏサイトの一部がＭｇ、Ｚｎ、およびＮｉの少なくとも１種で置換された正極活物質を含む正極層と、
負極活物質を含む負極層と、
前記正極層と前記負極層とに挟まれた固体電解質層と、を備える全固体電池。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記正極活物質は、一般式ＬｉＣｏ
１－ｘ
Ｍ
ｘ
ＰＯ
４
で表され、０＜ｘ≦０．５であり、前記ＭはＭｇ、Ｚｎ、またはＮｉの少なくとも１種であり、オリビン型構造を有する、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
前記正極層において、前記正極活物質の平均粒径は、０．０５μｍ以上５．００μｍ以下である、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項４】
前記正極層の断面において、前記正極活物質が占める面積占有比率は、４０％以上７５％以下である、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項５】
前記正極層は、ＮＡＳＩＣＯＮ型構造を有するリン酸塩系固体電解質を含む、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項６】
前記正極層において、前記リン酸塩系固体電解質の平均粒径は、０．１μｍ以上１０．０μｍ以下である、請求項５に記載の全固体電池。
【請求項７】
前記正極層において、前記リン酸塩系固体電解質の面積占有比率は、２０％以上７５％以下である、請求項５に記載の全固体電池。
【請求項８】
前記正極層の厚みは、１μｍ以上１００μｍ以下である、請求項１に記載の全固体電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、全固体電池に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、二次電池が様々な分野で利用されている。電解液を用いた二次電池には、電解液の漏液等の問題がある。そこで、固体電解質を備え、他の構成要素も固体で構成した全固体電池の開発が行われている。例えば、ＬｉＣｏＰＯ
４
の正極活物質を適用した一体焼結型全固体電池が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－４１１３５号公報
【非特許文献】
【０００４】
“Mixed LiCo0.6M0.4PO4 (M = Mn, Fe, Ni) phosphates: cycling mechanism and thermal stability”, Physical Chemistry Chemical Physics, 2009, 11, 3271-3277
“Identifying the Structure of the Intermediate, Li2/3CoPO4, Formed during Electrochemical Cycling of LiCoPO4”, CHEMISTRY OF MATERIALS, 2014, 26, 6193-6205
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
全固体電池には、優れたサイクル特性が求められる。しかしながら、全固体電池では、充放電サイクルが劣化することがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、優れたサイクル特性を実現することができる全固体電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る全固体電池は、Ｃｏを含有するリン酸塩であって、Ｃｏサイトの一部がＭｇ、Ｚｎ、およびＮｉの少なくとも１種で置換された正極活物質を含む正極層と、負極活物質を含む負極層と、前記正極層と前記負極層とに挟まれた固体電解質層と、を備える。
【０００８】
上記全固体電池において、前記正極活物質は、一般式ＬｉＣｏ
１－ｘ
Ｍ
ｘ
ＰＯ
４
で表され、０＜ｘ≦０．５であり、前記ＭはＭｇ、Ｚｎ、またはＮｉの少なくとも１種であり、オリビン型構造を有していてもよい。
【０００９】
上記全固体電池の前記正極層において、前記正極活物質の平均粒径は、０．０５μｍ以上５．００μｍ以下であってもよい。
【００１０】
上記全固体電池の前記正極層の断面において、前記正極活物質が占める面積占有比率は、４０％以上７５％以下であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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