[发明专利]全固体二次电池、制造全固体二次电池的方法、和受保护的电极

说明书

本发明涉及全固体二次电池、制造全固体二次电池的方法、和受保护的电极。全固体二次电池包括：包括正极活性材料的正极层；负极层；以及设置在所述正极层和所述负极层之间的包括固体电解质的固体电解质层，其中所述负极层包括负极集流体、与所述固体电解质层接触的第一负极活性材料层、以及设置在所述负极集流体和所述第一负极活性材料层之间的第二负极活性材料层，其中所述第一负极活性材料层包括第一金属并且具有比所述固体电解质的还原电位大的锂离子还原电位，和其中所述第二负极活性材料层包括第二金属，并且锂(Li)在所述第二金属中的固溶度大于锂在所述第一金属中的固溶度。

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年10月22日提交的韩国专利申请No.10-2019-0131388和于2020年3月11日提交的韩国专利申请No.10-2020-0030377的优先权和权益、以及由其产生的所有权益，将其内容全部通过引用引入本文中。

技术领域

本公开内容涉及全固体二次电池和制造所述全固体二次电池的方法。

背景技术

近来，根据工业需要已经积极地开发了具有高的能量密度和高的安全性的电池。例如，锂离子电池已经商业上可用于汽车领域以及可用在信息相关设备和通信设备领域中。在汽车领域中，由于其与生命的关联，电池的安全性是特别重要的。

目前在商业上可用的锂离子电池使用包括可燃的有机溶剂的液体电解质，且因此当短路发生时存在过热和着火的风险。因此，已经提出使用固体电解质代替这样的液体电解质的全固体电池。

全固体电池可避免可燃的有机溶剂的使用，即使当短路发生时也具有减小的着火或爆炸的风险。因此，与使用液体电解质的锂离子电池相比，全固体电池可具有提高的安全性。然而，仍然存在对于改善的全固体电池材料的需要。

发明内容

提供全固体二次电池，其具有用于在充电和放电期间防止短路的结构并且具有改善的循环特性。

另外的方面将部分地在随后的描述中阐明，且部分地将由所述描述明晰，或者可通过所提供的实施方式的实践获悉。

根据一个方面，提供全固体二次电池，其包括：

包括正极活性材料的正极层；

负极层；以及

包括固体电解质并且设置在所述正极层和所述负极层之间的固体电解质层，

其中所述负极层包括负极集流体、与所述固体电解质层接触的第一负极活性材料层、以及设置在所述负极集流体和所述第一负极活性材料层之间的第二负极活性材料层，

其中所述第一负极活性材料层包括第一金属并且具有比所述固体电解质的还原电位大的锂离子还原电位，和

其中所述第二负极活性材料层包括第二金属，并且锂在所述第二金属中的固溶度(固体溶解度)大于锂在所述第一金属中的固溶度。

根据另一方面，提供制造全固体二次电池的方法，所述方法包括：

提供固体电解质层；

在所述固体电解质层的表面上设置第一负极活性材料层，其中所述第一负极活性材料层包括第一金属；

在所述第一负极活性材料层上设置第二负极活性材料层，其中所述第二负极活性材料层包括第二金属；和

在所述固体电解质层的与所述第一负极活性材料层相反的表面上设置正极活性材料层以制造所述全固体二次电池。