[发明专利]锂离子二次电池、正极活性物质

说明书

锂离子二次电池(1)是在基板(10)上层叠正极层(20)、固体电解质层(30)、负极层(40)和负极集电体层(50)而构成的。另外，正极层(20)是由锂的摩尔比高于化学计量组成的锰酸锂(Li_2.5Mn₂O₄)构成的。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池、正极活性物质。

背景技术

随着手机、笔记本电脑等便携电子设备的普及，强烈期待具有高能量密度、小型且轻量的二次电池的开发。作为满足这些要求的二次电池，已知锂离子二次电池。锂离子二次电池具有包含通过正极性吸藏和释放锂的正极活性物质的正极、包含通过负极性吸藏和释放锂的负极活性物质的负极、以及显示锂离子传导性并且被配置于正极与负极之间的电解质。

专利文献1记载了使用锰酸锂作为锂离子二次电池中的活性物质材料。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2016-152159号公报

发明内容

关于锂离子二次电池，强烈期待尽可能降低内部电阻，增加每一次充电能够向外部提供的电池的容量。

但是，不使用电解液的全固体的锂离子二次电池中，有时会在固体电解质与正极之间的界面产生锂离子传导性低的区域，与电解液电池相比电池的放电容量降低。

本发明的目的是增加全固体锂离子二次电池的放电容量。

本发明的锂离子二次电池，依次包含正极层、电解质层和负极层，所述正极层包含锂、锰和氧，并且锂的摩尔比被设定为高于化学计量组成，所述正极层吸藏和释放锂离子，所述电解质层包含显示锂离子传导性的电解质，所述负极层通过与所述正极层相反的极性吸藏和释放锂离子。

这样的锂离子二次电池中，其特征在于，所述正极层的锂的摩尔比高于锰。

另外，其特征在于，所述正极层具有非晶结构。

另外，从另一观点出发，本发明的锂离子二次电池，其特征在于，依次包含正极层、电解质层和负极层，所述正极层包含锂、锰和氧，并吸藏和释放锂离子，所述电解质层包含显示锂离子传导性的电解质，所述负极层通过与所述正极层相反的极性吸藏和释放锂离子，所述正极层中与所述电解质层相对的部位的锂相对于锰的摩尔比高于不与所述电解质层相对的部位。

这样的锂离子二次电池中，其特征在于，所述正极层中与所述电解质层相对的部位的锂的摩尔比高于化学计量组成。

另外，从另一观点出发，本发明的锂离子二次电池，其特征在于，依次包含正极层、电解质层和负极层，所述正极层具有第1正极层和第2正极层，并吸藏和释放锂离子，所述第1正极层包含锂、锰和氧，所述第2正极层包含锂、锰和氧，并且其组成与该第1正极层不同，所述电解质层设置在所述正极层的所述第2正极层侧，包含显示锂离子传导性的电解质，所述负极层通过与所述正极层相反的极性吸藏和释放锂离子，所述第2正极层的锂的摩尔比高于化学计量组成。

这样的锂离子二次电池中，其特征在于，所述第2正极层的锂的摩尔比高于锰。

另外，其特征在于，所述第2正极层的锂相对于锰的摩尔比高于所述第1正极层。

另外，其特征在于，所述第1正极层的锂的摩尔比低于化学计量组成。

另外，从另一观点出发，本发明的正极活性物质，包含锂、锰和氧，并且锂的摩尔比被设定为高于化学计量组成。

另外，其特征在于，所述正极活性物质的锂的摩尔比高于锰。

根据本发明，能够增加全固体锂离子二次电池的放电容量。

附图说明