[发明专利]包含钛酸锂和钛酸锂镧的烧结体、其制造方法以及锂电池

权利要求书

1.一种烧结体，其特征在于，其包含：

具有尖晶石型晶体结构的钛酸锂和/或具有斜方锰矿型晶体结构的钛酸锂；以及

具有钙钛矿型晶体结构的钛酸锂镧。

2.根据权利要求1所述的烧结体，其特征在于，所述烧结体中所含的镧与钛的摩尔比为La/Ti＝0.0001以上且0.66以下。

3.根据权利要求1或2所述的烧结体，其特征在于，所述烧结体中所含的镧与钛的摩尔比为La/Ti＝0.05以上且0.2以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的烧结体，其特征在于，所述烧结体的实体密度为2.5g/cm³以上。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的烧结体，其特征在于，所述烧结体在25℃下的锂离子传导率为1×10^-8S/cm以上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的烧结体，其特征在于，所述烧结体为板状或片状，厚度为3μm以上。

7.根据权利要求6所述的烧结体，其特征在于，构成所述烧结体的所述钛酸锂的晶粒的直径和构成所述烧结体的所述钛酸锂镧的晶粒的直径分别为所述烧结体厚度的1/3以下。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的烧结体，其特征在于，在以加工成厚度500μm的所述烧结体作为负极或正极且使用了电解液的电池中，以0.1mA/cm²速度进行充放电试验时的所述烧结体的初始充电容量和/或初始放电容量为10mAh/g以上。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的烧结体，其特征在于，在以加工成厚度10μm以上且150μm以下的所述烧结体作为负极或正极、且使用了固体电解质的全固态型的电池中，以温度60℃、0.02mA/cm²速度进行充放电试验时的所述烧结体的初始充电容量和/或初始放电容量为10mAh/g以上。

10.一种锂电池，其特征在于，将吸藏释放锂的负极和吸藏释放锂的正极隔着分隔件相对地配置于电解液中，

使用权利要求1所述的烧结体作为所述负极或所述正极。

11.一种全固态锂电池，其特征在于，依次层叠有吸藏释放锂的负极层、传导锂的固态电解质层；以及、吸藏释放锂的正极层，

使用权利要求1所述的烧结体作为所述负极层或所述正极层。

12.一种烧结体的制造方法，其为权利要求1所述的烧结体的制造方法，其包括：

对钛酸锂的前体与钛酸锂镧的前体的混合物的粉末进行成型而得到成型体的工序；及

对所述成型体进行烧结的烧结工序。

13.一种烧结体的制造方法，其为权利要求1所述的烧结体的制造方法，其包括：

对钛酸锂的前体和钛酸锂镧的前体的混合物进行预焙烧而得到预烧结体的工序；

对所述预烧结体的粉末进行成型而得到成型体的工序；及

对所述成型体进行烧结的烧结工序。

14.根据权利要求12或13所述的烧结体的制造方法，其特征在于，通过下述工序得到钛酸锂的前体与钛酸锂镧的前体的所述混合物，

所述工序包括：

通过对包含La和Ti的水溶液与碱性水溶液进行混合，从而得到包含La的氧化物和/或氢氧化物、以及Ti的氧化物和/或氢氧化物的沉淀物的同时沉淀处理工序；及

通过对包含所述沉淀物、Li元素源和溶剂的混合物进行溶剂热处理，从而得到钛酸锂的前体与钛酸锂镧的前体的混合物的工序。

15.根据权利要求12或13所述的烧结体的制造方法，其特征在于，通过下述工序得到钛酸锂的前体与钛酸锂镧的前体的所述混合物，

所述工序包括：

同时沉淀处理工序：通过对包含La和Ti的水溶液与碱性水溶液进行混合，从而得到包含La的氧化物和/或氢氧化物、以及Ti的氧化物和/或氢氧化物的沉淀物；

第一溶剂热处理工序：对包含所述沉淀物、Li元素源和溶剂的混合物进行溶剂热处理；及

第二溶剂热处理工序：进而通过添加酸、进行溶剂热处理，从而得到钛酸锂的前体和钛酸锂镧的前体的混合物。