[发明专利]正极及蓄电装置的制造方法

说明书

技术领域

所公开的发明的一个方式涉及一种正极及蓄电装置的制造方法。 

另外，蓄电装置是指具有蓄电功能的所有元件及装置。 

背景技术

近年来，对锂离子二次电池及锂离子电容器等的蓄电装置进行了开发。 

伴随于此，作为锂离子二次电池的正极活性物质，对能够稳定地供应锂的材料进行了开发。 

例如，作为锂供应源，已知钴酸锂(LiCoO₂)等包含锂(Li)及钴(Co)的化合物等(参照专利文献1)。 

[专利文献1]日本专利申请公开2009-295514号公报 

在专利文献1中，作为正极活性物质，使用通过脉冲激光沉积法而形成的钴酸锂(LiCoO₂)。在专利文献1中形成的钴酸锂是边将衬底加热到600℃边进行外延生长而成的单晶薄膜。 

通过在高温下加热待形成钴酸锂的衬底，钴酸锂被分解，而产生分解生成物。如果分解生成物量多于钴酸锂量，则有蓄电装置的充放电容量减小的忧虑。 

另外，在使用钛作为正极集电体并在集电体上在高温下形成钴酸锂时，钴酸锂中的氧与正极集电体中的钛起反应，使得钛变成氧化钛。当正极集电体中的钛被氧化而变成氧化钛时，有正极集电体的电阻变高的担忧。另外，由于氧从钴酸锂流失，所以有在钴酸锂中产生结晶缺陷以及使钴酸锂的结晶结构产生变化的担忧。 

发明内容

鉴于上述问题，所公开的发明的一个方式的目的之一是：抑制钴酸锂被分解而产生分解生成物。 

另外，所公开的发明的一个方式的目的之一是：抑制钴酸锂中的氧与集电体起反应。 

另外，所公开的发明的一个方式的目的之一是：得到充放电容量大的蓄电装置。 

在所公开的发明的一个方式中，在将正极活性物质层形成在正极集电体上的工序中，边在400℃以上且低于600℃的温度下加热该集电体，边形成钴酸锂层作为该正极活性物质层。由此，可以形成在垂直于该集电体表面的方向上呈c轴取向的结晶钴酸锂层。 

因为边在400℃以上且低于600℃的低温度下加热正极集电体，边形成钴酸锂层，所以可以抑制钴酸锂的分解。因为抑制了钴酸锂的分解，所以未产生分解生成物。 

另外，因为边在400℃以上且低于600℃的低温下加热正极集电体边形成钴酸锂层，所以可以抑制钴酸锂中的氧与集电体起反应。由此，可以抑制集电体的电阻的增高。另外，可以抑制在钴酸锂中产生结晶缺陷并且可以抑制钴酸锂的结晶结构产生变化。 

所公开的发明的一个方式是一种蓄电装置的制造方法，包括如下步骤：在通过使用包含钴酸锂的靶材和包含Ar的溅射气体的溅射法在正极集电体上形成钴酸锂层时，在使钴酸锂的结晶呈c轴取向且不产生氧化钴的温度下加热该正极集电体，其中该正极集电体的加热温度为400℃以上且低于600℃。 

在所公开的发明的一个方式中，上述正极集电体的材料为钛、不锈钢、铂以及铝中的任何一种。 

根据所公开的发明的一个方式，可以抑制钴酸锂被分解而产生分解生成物。 

另外，根据所公开的发明的一个方式，可以抑制钴酸锂中的氧与集电体起反应。 

另外，根据所公开的发明的一个方式，可以得到充放电容量大的蓄电装置。 

附图说明

图1是蓄电装置的截面图； 

图2是示出XRD测定的结果的图； 

图3是示出XRD测定的结果的图； 

图4是示出利用TEM进行观察的结果的图像； 

图5A至5C是示出容量与充放电电压的关系的图； 

图6A和6B是示出XRD测定的结果的图； 

图7A和7B是示出容量与充放电电压的关系的图； 

图8A和8B是示出XRD测定的结果的图； 

图9A至9C是蓄电装置的截面图； 

图10是示出电子衍射测定的结果的图； 

图11是示出容量与充放电电压的关系的图。 

具体实施方式

以下，参照附图对本说明书中公开的发明的实施方式进行说明。但是，本说明书中公开的发明可以以多种不同形式实施，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容可以在不脱离本说明书中公开的发明的宗旨及其范围的情况下被变换为各种形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在本实施方式所记载的内容中。在如下所述的附图中，相同部分或具有相同功能的部分用相同的符号表示，并且省略对它们的重复说明。