[发明专利]正极及蓄电装置的制造方法

说明书

本申请是申请日2012年4月13日，申请号201210124226.3，发 明名称为“正极及蓄电装置的制造方法”的发明专利申请的分案申 请。

技术领域

所公开的发明的一个方式涉及一种正极及蓄电装置的制造方法。

另外，蓄电装置是指具有蓄电功能的所有元件及装置。

背景技术

近年来，对锂离子二次电池及锂离子电容器等的蓄电装置进行了 开发。

伴随于此，作为锂离子二次电池的正极活性物质，对能够稳定地 供应锂的材料进行了开发。

例如，作为锂供应源，已知钴酸锂(LiCoO₂)等包含锂(Li)及钴 (Co)的化合物等(参照专利文献1)。

[专利文献1]日本专利申请公开2009－295514号公报

在专利文献1中，作为正极活性物质，使用通过脉冲激光沉积法 而形成的钴酸锂(LiCoO₂)。在专利文献1中形成的钴酸锂是边将衬底 加热到600℃边进行外延生长而成的单晶薄膜。

通过在高温下加热待形成钴酸锂的衬底，钴酸锂被分解，而产生 分解生成物。如果分解生成物量多于钴酸锂量，则有蓄电装置的充放 电容量减小的忧虑。

另外，在使用钛作为正极集电体并在集电体上在高温下形成钴酸 锂时，钴酸锂中的氧与正极集电体中的钛起反应，使得钛变成氧化钛。 当正极集电体中的钛被氧化而变成氧化钛时，有正极集电体的电阻变 高的担忧。另外，由于氧从钴酸锂流失，所以有在钴酸锂中产生结晶 缺陷以及使钴酸锂的结晶结构产生变化的担忧。

发明内容

鉴于上述问题，所公开的发明的一个方式的目的之一是：抑制钴 酸锂被分解而产生分解生成物。

另外，所公开的发明的一个方式的目的之一是：抑制钴酸锂中的 氧与集电体起反应。

另外，所公开的发明的一个方式的目的之一是：得到充放电容量 大的蓄电装置。

在所公开的发明的一个方式中，在将正极活性物质层形成在正极 集电体上的工序中，边在400℃以上且低于600℃的温度下加热该集电 体，边形成钴酸锂层作为该正极活性物质层。由此，可以形成在垂直 于该集电体表面的方向上呈c轴取向的结晶钴酸锂层。

因为边在400℃以上且低于600℃的低温度下加热正极集电体，边 形成钴酸锂层，所以可以抑制钴酸锂的分解。因为抑制了钴酸锂的分 解，所以未产生分解生成物。

另外，因为边在400℃以上且低于600℃的低温下加热正极集电体 边形成钴酸锂层，所以可以抑制钴酸锂中的氧与集电体起反应。由此， 可以抑制集电体的电阻的增高。另外，可以抑制在钴酸锂中产生结晶 缺陷并且可以抑制钴酸锂的结晶结构产生变化。

所公开的发明的一个方式是一种蓄电装置的制造方法，包括如下 步骤：在通过使用包含钴酸锂的靶材和包含Ar的溅射气体的溅射法在 正极集电体上形成钴酸锂层时，在使钴酸锂的结晶呈c轴取向且不产 生氧化钴的温度下加热该正极集电体，其中该正极集电体的加热温度 为400℃以上且低于600℃。

在所公开的发明的一个方式中，上述正极集电体的材料为钛、不 锈钢、铂以及铝中的任何一种。

根据所公开的发明的一个方式，可以抑制钴酸锂被分解而产生分 解生成物。

另外，根据所公开的发明的一个方式，可以抑制钴酸锂中的氧与 集电体起反应。

另外，根据所公开的发明的一个方式，可以得到充放电容量大的 蓄电装置。

附图说明

图1是蓄电装置的截面图；

图2是示出XRD测定的结果的图；

图3是示出XRD测定的结果的图；

图4是示出利用TEM进行观察的结果的图像；

图5A至5C是示出容量与充放电电压的关系的图；

图6A和6B是示出XRD测定的结果的图；

图7A和7B是示出容量与充放电电压的关系的图；

图8A和8B是示出XRD测定的结果的图；

图9A至9C是蓄电装置的截面图；

图10是示出电子衍射测定的结果的图；

图11是示出容量与充放电电压的关系的图。

具体实施方式