[发明专利]电极体、全固体电池及被覆活性物质的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及被覆活性物质的电子传导性提高、反应电阻减少的电极体。 

背景技术

伴随着近年来计算机、摄像机以及手机等信息相关器件、通信器件等的快速普及，对于开发用作其电源的电池重视起来。另外，在汽车产业界等中，也展开了电动汽车用或者混合动力汽车用的高输出且高容量的电池的开发。目前，从能量密度高的观点考虑，各种电池之中锂电池尤其受到注目。 

由于目前市售的锂电池使用含有可燃性有机溶剂的电解液，因此需要安装抑制短路时温度升高的安全装置，在用于防止短路的结构·材料方面进行改善。与此相对，将电解液变更为固体电解质层、使电池全固体化的锂电池在电池内不使用可燃性的有机溶剂，因此认为可实现安全装置的简化且制造成本、生产率优异。 

在这种固体电池的领域中，以往以来有着眼于活性物质和固体电解质材料的界面而试图提高全固体电池性能的尝试。例如，在专利文献1中公开了一种电极体，其含有被铌酸锂等第1固体电解质被覆表面70%以上的活性物质、和硫化物等第2固体电解质。这是利用铌酸锂等第1固体电解质被覆活性物质的表面，从而实现活性物质与硫化物等第2固体电解质的界面电阻的减少。 

另一方面，在专利文献2中公开了一种聚合物电池，对于聚合物电池用电极活性物质，活性物质的表面被含有锂传导性无机固体电解质和导电性纤维的被覆层无间隙地被覆。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1:日本特开2009-193940号公报 

专利文献2:日本特开2006-107963号公报 

发明内容

如专利文献1所记载，具有用铌酸锂被覆活性物质表面而成的被覆活性物质、和硫化物固体电解质的电极体能够减少活性物质和硫化物固体电解质的界面电阻。然而，对于这种电极体，由于铌酸锂的电子传导性低，因此由铌酸锂形成的涂层而导致被覆活性物质的电子传导性降低，反应电阻增大。本发明是鉴于上述实际情况而完成的，主要目的在于，提供被覆活性物质的电子传导性提高、反应电阻减少的电极体。 

为了解决上述课题，本发明提供一种电极体，其具有被覆活性物质和与上述被覆活性物质相接的硫化物固体电解质材料，所述被覆活性物质具有氧化物活性物质、和被覆上述氧化物活性物质的表面并含有氧化物固体电解质材料的涂层，所述电极体的特征在于，上述涂层含有导电助剂。 

根据本发明，涂层含有导电助剂，由此能够制成被覆活性物质的电子传导性提高、反应电阻减少的电极体。另外，对于本发明的电极体，用含有氧化物固体电解质材料的涂层被覆氧化物活性物质的表面，因此能够抑制因上述氧化物活性物质与硫化物固体电解质材料的反应而形成高电阻层，从而能够抑制界面电阻的增加。 

在上述发明中，优选上述涂层为没有晶界的膜状。这是由于能够形成没有晶界电阻的被覆活性物质。 

在上述发明中，优选上述导电助剂为碳纳米管。这是由于能够适合用于100nm以下的薄涂层。 

另外，本发明提供一种全固体电池，其具有含有正极活性物质的正极活性物质层、含有负极活性物质的负极活性物质层、和在上述正极活性物质层与上述负极活性物质层之间形成的固体电解质层，上述全固体电池的特征在于，上述正极活性物质层和上述负极活性物质层的至少一方是上述电极体。 

根据本发明，使用上述电极体，因此能够制成被覆活性物质的电子传导性提高、反应电阻减少的全固体电池。 

另外，本发明提供一种被覆活性物质的制造方法，其特征在于，具有制备工序和被覆工序，制备工序：制备涂层形成用涂布液，上述涂层形成用涂布液是将含有氧化物固体电解质材料原料的氧化物固体电解质材料前体溶液、以及含有导电助剂的导电助剂分散液混合而成的；被覆工序：对氧化物活性物质涂布上述涂层形成用涂布液并干燥，由此形成被覆上述氧化物活性物质的表面的涂层。 

根据本发明，使用将氧化物固体电解质材料前体溶液和导电助剂分散液混合而成的涂层形成用涂布液，由此可以获得能抑制界面电阻的增加且电子传导性提高的被覆活性物质。 

在本发明中，发挥了能够获得被覆活性物质的电子传导性提高、反应电阻减少的电极体的效果。 

附图说明

图1：是表示本发明的电极体的一例的简要截面图。 

图2：是对本发明的电极体中的导电助剂的外径与涂层厚度的关系进行说明的模式图。 

图3：是对本发明的电极体的涂层中的导电助剂的配置方式进行例示的简要截面图。 

图4：是表示本发明的全固体电池的一例的简要截面图。