[发明专利]复合活性物质、固体电池和复合活性物质的制造方法

说明书

本发明涉及复合活性物质、固体电池和复合活性物质的制造方法。本发明的课题在于提供可提高电池的输出功率的复合活性物质。本发明中，通过提供如下的复合活性物质，从而解决上述课题，该复合活性物质是具有氧化物活性物质、被覆上述氧化物活性物质的表面的氧化物固体电解质层、和被覆上述氧化物固体电解质层的表面的硫化物固体电解质层的复合活性物质，其特征在于，上述硫化物固体电解质层的比表面积为1.06m²/g～1.22m²/g的范围内，上述硫化物固体电解质层的厚度为15nm～25nm的范围内。

技术领域

本发明涉及可提高电池的输出功率的复合活性物质、使用了其的固体电池和复合活性物质的制造方法。

背景技术

伴随着近年来的个人电脑、摄像机和移动电话等的信息关联设备和通信设备等的急速的普及，作为其电源利用的电池的开发受到重视。另外，在汽车产业界等中，也在进行电动汽车用或混合动力汽车用的高输出功率且高容量的电池的开发。现在，在各种电池中，从能量密度高的观点出发，锂电池受到了关注。

现在已市售的锂电池由于使用了包含可燃性的有机溶剂的电解液，因此抑制短路时的温度上升的安全装置的安装、和用于防止短路的结构变得必要。与此相对，将电解液变为固体电解质层而将电池全固体化的锂电池由于在电池内不使用可燃性的有机溶剂，因此认为实现了安全装置的简化，制造成本和生产率优异。

全固体电池由于用固体的电极材料(例如，活性物质、固体电解质、导电材料等)形成了电极体，因此材料之间密合的结构是重要的。例如，专利文献1中公开了具有活性物质(例如LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂)、被覆上述活性物质的氧化物固体电解质层(例如LiNbO₃)、和硫化物固体电解质层的复合活性物质。另外，专利文献1中公开了使硫化物固体电解质层的被覆率为76％以上、优选地85％～95％的范围内。专利文献1以减小电池的反应电阻为目的。另外，例如，专利文献2中公开了通过对包含活性物质、和硫化物固体电解质的原料组合物进行自公转混合处理，从而在活性物质表面形成包含硫化物固体电解质的被覆层的技术。另外，例如，专利文献3中公开了使将活性物质用硫化物固体电解质被覆的复合活性物质的BET比表面积为不到2.82m²/g。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-154407号公报

专利文献2：日本特开2014-022074号公报

专利文献3：日本特开2014-154406号公报

发明内容

发明要解决的课题

伴随全固体电池的高性能化，希望电池输出功率的进一步提高。本发明鉴于上述实际情况而完成，主要目的在于提供可提高电池的输出功率的复合活性物质。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明人进行了深入研究，结果发现通过将被覆活性物质的硫化物固体电解质层的比表面积和厚度调节到特定的范围内，与以往的复合活性物质相比可飞跃性地提高电池的输出功率。本发明是基于上述发现所做的发明。

即，本发明中，提供复合活性物质，其为具有氧化物活性物质、被覆上述氧化物活性物质的表面的氧化物固体电解质层、和被覆上述氧化物固体电解质层的表面的硫化物固体电解质层的复合活性物质，其特征在于，上述硫化物固体电解质层的比表面积为1.06m²/g～1.22m²/g的范围内，上述硫化物固体电解质层的厚度为15nm～25nm的范围内。

根据本发明，通过硫化物固体电解质层为特定的比表面积和特定的厚度，能够制成可提高电池输出功率的复合活性物质。