[发明专利]电极复合体、电极复合体的制造方法及锂电池

说明书

技术领域

本发明涉及电极复合体、电极复合体的制造方法及锂电池。

背景技术

利用锂电池(包括一次电池及二次电池)作为以便携型信息设备为首的许多电设备的电源。锂电池具备正极和负极、以及设于这些层间作为锂离子的传导的媒介的电解质层。

近年来，作为兼顾高能量密度和安全性的锂电池，提出了在电解质层的形成材料上使用固体电解质的全固体型锂电池(例如，参照专利文献1～3)。

寻求这些全固体型锂电池是长期稳定、高输出且高容量的电池，但现有的全固体型锂电池难以说充分得到了这些特性。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2006-277997号公报

专利文献2：日本特开2004-179158号公报

专利文献3：专利第4615339号公报。

发明内容

本发明的目的之一在于提供通过适用于锂电池而能得到长期稳定地维持高输出且高容量的锂电池的电极复合体，能制造所述电极复合体的电极复合体的制造方法、以及具备所述电极复合体且能长期稳定地维持高输出且高容量的锂电池。

这样的目的由下述的本发明达到。

本发明的电极复合体的特征在于，具有：复合体；以及集电体，在所述复合体的一个面设置成与所述活性物质成形体接合，该复合体具有：活性物质成形体，将多个形成为包含锂复氧化物的粒子状的活性物质粒子和形成为包含具有1000℃以上的熔点的贵金属的粒子状的贵金属粒子三维地连结而形成且由具备连通孔的多孔质体构成；以及固体电解质层，在包含所述活性物质成形体的所述连通孔的所述活性物质成形体的表面形成的且含有固体电解质。

通过将具备上述结构的活性物质成形体的电极复合体适用于锂电池，从而锂电池长期稳定地维持高输出且高容量。

在本发明的电极复合体中，优选具有所述1000℃以上的熔点的贵金属是钯及铂中的至少一种。

这些贵金属在贵金属中比较廉价且操作容易，同时在锂离子及电子的传导性方面也优异。因此，通过用作贵金属粒子的构成材料，能更流畅地进行多个活性物质粒子彼此间的电子传递、及活性物质粒子和固体电解质层之间的锂离子的传递，且能长期稳定地维持。

在本发明的电极复合体中，优选所述活性物质成形体中的、所述贵金属粒子的含有率为0.1wt％以上10wt％以下。

由此，能使贵金属粒子更可靠地附着于活性物质粒子的表面、或能介入活性物质粒子彼此间。其结果是，能更流畅地进行多个活性物质粒子彼此间的电子传递、及活性物质粒子和固体电解质层之间的锂离子的传递，并长期稳定地维持。

在本发明的电极复合体中，优选所述贵金属粒子的平均粒径为0.1μm以上10μm以下。

由此，能使贵金属粒子更可靠地附着在活性物质粒子的表面、或介于活性物质粒子彼此之间。其结果是，能更流畅地进行多个活性物质粒子彼此间的电子传递、及活性物质粒子和固体电解质层之间的锂离子的传递，并长期稳定地维持。

在本发明的电极复合体中，优选所述活性物质粒子的粒径比所述贵金属粒子的粒径大。

由此，能在一个活性物质粒子的表面附着多个贵金属粒子。其结果是，能更流畅地进行多个活性物质粒子彼此间的电子传递、及活性物质粒子和固体电解质层之间的锂离子的传递。

在本发明的电极复合体中，优选所述复合体在所述一个面使所述活性物质成形体和所述固体电解质层两者露出，在另一个面仅使所述固体电解质层露出。

由此，在适用了该电极复合体的锂电池中，能防止电极和集电体经由活性物质成形体连接，即防止短路。

在本发明的电极复合体中，优选所述锂复氧化物为LiCoO₂。

由此，能更可靠地得到烧结活性物质粒子彼此并一体化的活性物质成形体，并能更可靠地防止因含有贵金属粒子导致的活性物质粒子的变质/劣化。

在本发明的电极复合体中，优选所述固体电解质为Li_0.35La_0.55TiO₃。

如果是由Li_0.35La_0.55TiO₃构成的固体电解质，则能从前驱体可靠地生成。