[发明专利]正极合材、正极活性物质层、全固体电池和正极活性物质层的制造方法

说明书

本发明涉及正极合材、正极活性物质层、全固体电池和正极活性物质层的制造方法。本公开的课题在于提供单位体积的能量密度高的正极合材。本公开通过提供下述正极合材，从而解决上述课题，所述正极合材是用于全固体电池的正极合材，其特征在于，具有第一正极活性物质、第二正极活性物质和硫化物固体电解质，上述第一正极活性物质的平均粒径相对于上述第二正极活性物质的平均粒径的比率为2.0以上且4.3以下。

技术领域

本公开涉及单位体积的能量密度高的正极合材。

背景技术

随着近年来的个人电脑、摄像机和移动电话等信息关联设备和通信设备等的快速普及，作为其电源利用的电池的开发受到了重视。另外，在汽车产业界等中，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也正在进行。现在，在各种电池中，从能量密度高的观点出发，锂电池受到关注。

以往市售的锂电池中使用了采用可燃性的有机溶剂的有机电解液(液体电解质)，因此需要抑制短路时的温度上升的安全装置的安装、用于防止短路的结构。而将液体电解质变为固体电解质的全固体电池在电池内不使用可燃性的有机溶剂，因此认为实现安全装置的简化，制造成本、生产率优异。

对于这些锂电池而言，为了提高单位体积的能量密度，对正极合材下了各种工夫。

例如，在专利文献1中记载了一种使用液体电解质的锂二次电池用的正极合材，其是将平均粒径大的活性物质粒子与平均粒径小的活性物质粒子混合而成的。

另外，在专利文献2中记载了一种正极合材，其含有粒度分布中的分布量的峰有2个以上的正极活性物质。

进而，在专利文献3中记载了一种全固体电池用的正极合材，其除了平均粒径大的活性物质粒子和固体电解质粒子以外，少许地含有平均粒径小的无机固体粒子，从而提高构成材料的流动性，由此抑制在正极活性物质层中产生空隙。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-146788号公报

专利文献2：日本特开2009-76402号公报

专利文献3：日本特开2016-81617号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了全固体电池的高性能化，期待单位体积的能量密度的提高。

本公开鉴于上述实际情况而完成，主要目的在于提供单位体积的能量密度高的正极合材。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，在本公开中提供正极合材，是用于全固体电池的正极合材，其特征在于，具有第一正极活性物质、第二正极活性物质和硫化物固体电解质，上述第一正极活性物质的平均粒径相对于上述第二正极活性物质的平均粒径的比率为2.0以上且4.3以下。

根据本公开，通过使第一正极活性物质和第二正极活性物质的粒径比在特定的范围，能够提高单位体积的能量密度。

在上述公开中，优选上述第一正极活性物质的平均粒径为6μm以上且13μm以下。这是因为，正极活性物质与其他构成材料的接点有效地增加。

在上述公开中，优选上述第二正极活性物质的平均粒径为3μm以下。这是因为，正极活性物质与其他构成材料的接点有效地增加。

在上述公开中，优选上述第一正极活性物质和上述第二正极活性物质为包含选自镍(Ni)、锰(Mn)和钴(Co)中的至少一种过渡金属和锂(Li)的金属氧化物。这是因为，正极活性物质与其他构成材料的接点变得容易增加。