固体电解质电池及其制造方法、电极复合体、复合固体电解质与流程

文档序号:11837719阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种固体电解质电池,其特征在于,具有:

正极,能够吸附以及放出第一金属离子;

负极,能够吸附以及放出所述第一金属离子;

第一固体电解质层,在所述正极和所述负极之间以与所述正极相接的方式设置,至少包含产生所述第一金属离子的第一金属及氧作为构成要素;

第二固体电解质层,在所述正极和所述负极之间以与所述负极相接的方式设置,至少包含所述第一金属、氮及氧作为构成要素。

2.根据权利要求1所述的固体电解质电池,其特征在于,

所述第二固体电解质层至少包含具有所述第一金属的金属氧化物,

所述金属氧化物包含氮原子。

3.根据权利要求1或2所述的固体电解质电池,其特征在于,

所述第二固体电解质层包括氮的含有率从所述第一固体电解质层侧的面向着所述负极侧的面逐渐变大的部分。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的固体电解质电池,其特征在于,

所述第二固体电解质层中,与所述负极相接的面的氮的含有率在0.3原子%以上20原子%以下。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的固体电解质电池,其特征在于,

所述第一固体电解质层不包含氮作为构成要素。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的固体电解质电池,其特征在于,

所述正极具备:正极活性物质层,与所述第一固体电解质层相接,至少含有包含所述第一金属的氧化物;正极集电体,设置在所述正极活性物质层的与所述第一固体电解质层相反的相反侧,

所述负极具备:负极活性物质层,与所述第二固体电解质层相接,至少含有所述第一金属;负极集电体,设置在所述负极活性物质层的与所述第二固体电解质层相反的相反侧。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的固体电解质电池,其特征在于,

所述第一金属由选自由碱金属元素以及第二族元素组成的组的至少一个以上的金属元素构成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的固体电解质电池,其特征在于,

所述第一金属是锂。

9.根据权利要求8所述的固体电解质电池,其特征在于,

所述第一固体电解质层以及所述第二固体电解质层还分别包含硼。

10.根据权利要求8或9所述的固体电解质电池,其特征在于,

所述正极具备正极活性物质层,所述正极活性物质层与所述第一固体电解质层相接,至少含有包含所述第一金属的氧化物,

所述正极活性物质层具有:包含锂复合氧化物、成为粒子状的活性物质粒子,以及设置于所述活性物质粒子彼此间的连通孔,

在所述连通孔内,包含以Li7-xLa3(Zr2-x,Mx)O12表示的固体电解质的第三固体电解质层设置为与所述第一固体电解质层以及所述活性物质粒子相接,

式中,M表示Nb、Sc、Ti、V、Y、Hf、Ta、Al、Si、Ga、Ge、Sn以及Sb中的至少一种,x表示0以上2以下的实数。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的固体电解质电池,其特征在于,

所述正极具备正极活性物质层,所述活性物质层与所述第一固体电解质层相接,至少含有包含所述第一金属的氧化物,

所述正极活性物质层具有:包含锂复合氧化物、成为粒子状的活性物质粒子,以及设置在所述活性物质粒子彼此间的连通孔,

在所述连通孔内,包含以Li2+xC1-xBxO3表示的固体电解质的第四固体电解质层设置为与所述第一固体电解质层以及所述活性物质粒子相接,其中,x表示大于0但1以下的实数。

12.一种电极复合体,其特征在于,具有:

正极,能够吸附以及放出第一金属离子;

第一固体电解质层,设置成与所述正极相接,至少包含产生所述第一金属离子的第一金属及氧作为构成要素,不包含氮;

第二固体电解质层,在所述第一固体电解质层的与所述正极相反的相反侧以与所述第一固体电解质层相接的方式设置,至少包含所述第一金属、氮及氧作为构成要素。

13.一种复合固体电解质,其特征在于,具有:

第一固体电解质层,用于与能够吸附及放出第一金属离子的正极相接,至少包含产生所述第一金属离子的第一金属及氧作为构成要素,不包含氮;

第二固体电解质层,用于与能够吸附及放出所述第一金属离子的负极相接,所述第二固体电解质层与所述第一固体电解质层相接,至少包含所述第一金属、氮及氧作为构成要素。

14.一种固体电解质电池的制造方法,其特征在于,具有:

对能够吸附及放出第一金属离子的正极,通过气相成膜法形成第一固体电解质层的工序,所述第一固体电解质层至少包含生成所述第一金属离子的第一金属以及氧作为构成要素,不包含氮;

对所述第一固体电解质层,通过气相成膜法形成第二固体电解质层的工序,该第二固体电解质层至少包含所述第一金属、氮及氧作为构成要素;

对所述第二固体电解质层,配置负极的工序。

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