[发明专利]复合活性物质、全固体电池和复合活性物质的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具备具有良好的电子传导性的涂层的复合活性物质。

背景技术

随着近年来个人计算机、摄像机和手机等信息相关设备、通信设备等的迅速普及，作为其电源而优异的电池(例如锂电池)的开发受到重视。另外，在信息相关设备、通信相关设备以外的领域例如汽车产业界，正在进行电动汽车、混合动力汽车中使用的锂电池等的开发。

这里，由于以往市售的锂电池中采用使用了可燃性的有机溶剂的有机电解液，所以需要安装抑制短路时的温度上升的安全装置、改善用于防短路的结构·材料。对此，将液体电解质变更为固体电解质的全固体电池由于电池内不使用可燃性的有机溶剂，所以认为实现了安全装置的简化，制造成本、生产率优异。

在这样的全固体电池的领域中，一直以来着眼于活性物质与固体电解质材料的界面，并进行了实现全固体电池的性能提高的尝试。例如，专利文献1中公开了一种全固体锂电池，该全固体锂电池使用了以硫化物为主体的锂离子传导性固体电解质，并且用锂离子传导性氧化物被覆正极活性物质的表面。该技术可抑制在硫化物固体电解质与正极活性物质的接触界面产生的高电阻层的形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2007/004590号小册子

发明内容

然而，为了使全固体电池中使用的活性物质引起电池反应，需要电子传导性和锂传导性这两种性质，但由于离子传导性氧化物(涂层)的电子传导性差，所以使用了具有涂层的活性物质的电池存在内部电阻高的问题。

鉴于上述实际情况，本发明人尝试了通过使上述涂层除了含有离子传导性氧化物以外还含有碳物质来提高电子传导性。并且，本发明人进行了深入研究，结果发现了能够得到具有良好的电子传导性的涂层的碳物质含量。本发明是基于上述见解而完成的。

即，本发明的主要目的在于提供具备具有良好的电子传导性的涂层的复合活性物质。

为了解决上述课题，在本发明中，提供一种复合活性物质，其特征在于，具有活性物质和涂层，该述涂层形成在上述活性物质的表面上且含有碳物质和离子传导性氧化物，上述涂层表面的碳元素浓度为17.0atm％以上，。

根据本发明，由于以涂层表面的碳元素浓度为17.0atm％以上的方式含有碳物质，所以能够得到具备具有良好的电子传导性的涂层的复合活性物质。另外，能够抑制使用了本发明的复合活性物质的全固体电池的内部电阻的增加，形成高输出的全固体电池。

在上述发明中，上述涂层表面的碳元素浓度优选为36.7atm％以下。能够形成具备兼具良好的离子传导性和电子传导性的涂层的复合活性物质。

在本发明中，提供一种全固体电池，其特征在于，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、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，作为上述正极活性物质层和上述负极活性物质层中的至少一方的电极活性物质层含有上述复合活性物质，上述复合活性物质与固体电解质材料相接。

根据本发明，由于电极活性物质层含有具备具有良好的电子传导性的涂层的复合活性物质，所以能够形成内部电阻低、高输出的全固体电池。另外，由于上述复合活性物质与固体电解质材料相接，所以能够有效地抑制活性物质与固体电解质材料的界面电阻的增加。

在本发明中，提供一种复合活性物质的制造方法，其特征在于，上述复合活性物质具有活性物质和涂层，该涂层形成在上述活性物质的表面上且含有碳物质和离子传导性氧化物，上述涂层表面的碳元素浓度为17.0atm％以上，上述制造方法具有以下工序：制备工序，制备含有成为上述碳物质和上述离子传导性氧化物的原料的化合物的涂层用涂覆液；涂布膜形成工序，将上述涂层用涂覆液涂布于上述活性物质的表面，形成涂布膜；和热处理工序，通过对上述涂布膜进行热处理而形成上述涂层。

根据本发明，由于能够制造以涂层表面的碳元素浓度为17.0atm％以上的方式含有碳物质的复合活性物质，所以能够制造具备具有良好的电子传导性的涂层的复合活性物质。因此，能够抑制使用了利用本发明的制造方法得到的复合活性物质的全固体电池中的内部电阻的增加。

在本发明中，起到能够提供具备具有良好的电子传导性的涂层的复合活性物质这样的作用效果。

附图说明

图1是表示本发明的复合活性物质的一个例子的示意截面图。

图2是表示本发明的全固体电池的一个例子的示意截面图。

图3是表示本发明的复合活性物质的制造方法的一个例子的流程图。