[发明专利]全固体钠离子二次电池

说明书

本发明提供一种电极层不易从固体电解质层剥离且循环特性优异的全固体钠离子二次电池。本发明的全固体钠离子二次电池(1)的特征在于，包括：固体电解质层(2)，其具有彼此相反的第一主面(2a)和第二主面(2b)，且包含钠离子传导性氧化物；正极层(3)，其设置于固体电解质层(2)的第一主面(2a)上；和负极层(4)，其设置于固体电解质层(2)的第二主面(2b)上。第一主面(2a)和第二主面(2b)中的至少一个主面的算术平均粗糙度Ra为0.05μm以上。

技术领域

本发明涉及具有包含钠离子传导性氧化物的固体电解质层的全固体钠离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池作为高容量且轻质的电池被应用于移动设备和电动汽车等领域。然而，在锂离子二次电池中，作为电解质，主要使用可燃性的有机系电解液。有机系电解液虽然表现出高的离子传导性，但由于是液体且具有可燃性，在用于蓄电设备时，存在着火或漏液等安全性上的问题。为了解决这样的安全性的问题，进行着使用固体电解质代替有机系电解液的全固体锂离子二次电池的开发(专利文献1)。

但是，全固体锂离子二次电池所使用的锂存在世界性的原材料的价格上涨和资源枯竭问题等的顾虑。因此，作为锂离子的替代，钠离子备受瞩目，也进行着全固体钠离子二次电池的开发(专利文献2)。

在专利文献2的全固体钠离子二次电池中，在具有钠离子传导性的固体电解质层的两面分别设置有由电极复合材料(正极复合材料或负极复合材料)构成的电极层。通过在固体电解质层的主面上涂布含有活性物质结晶前体粉末(正极活性物质结晶前体粉末或负极活性物质结晶前体粉末)和钠离子传导性结晶粉末的浆料，并使其干燥后，进行烧制，形成上述电极层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5－205741号公报

专利文献2：国际公开第2015/087734号

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献2那样的全固体钠离子二次电池中，在形成电极层时或反复充放电时，有时电极层会从固体电解质层剥离。因此，在专利文献2那样的全固体钠离子二次电池中，有时充放电容量降低，循环特性劣化。

本发明的目的在于提供一种电极层不易从固体电解质层剥离且循环特性优异的全固体钠离子二次电池。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的全固体钠离子二次电池的特征在于，包括：固体电解质层，其具有彼此相反的第一主面和第二主面，且包含钠离子传导性氧化物；正极层，其设置于上述固体电解质层的上述第一主面上；和负极层，其设置于上述固体电解质层的上述第二主面上，上述第一主面和上述第二主面中的至少一个主面的算术平均粗糙度Ra为0.05μm以上。

本发明的全固体钠离子二次电池优选上述第一主面和上述第二主面中的两个主面的算术平均粗糙度Ra为0.05μm以上。

本发明的全固体钠离子二次电池优选上述固体电解质层的厚度为10μm以上500μm以下。

本发明的全固体钠离子二次电池优选上述固体电解质层包含选自β－氧化铝、β″－氧化铝和钠超离子导体(NASICON)型结晶中的至少1种的固体电解质。

发明效果

根据本发明，能够提供电极层不易从固体电解质层剥离且循环特性优异的全固体钠离子二次电池。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的全固体钠离子二次电池的示意截面图。

图2是表示实施例1、2和比较例1中制得的试验电池的初次充放电曲线的图。

具体实施方式