JPH08162151A - 全固体リチウム電池 - Google Patents
全固体リチウム電池Info
- Publication number
- JPH08162151A JPH08162151A JP6298377A JP29837794A JPH08162151A JP H08162151 A JPH08162151 A JP H08162151A JP 6298377 A JP6298377 A JP 6298377A JP 29837794 A JP29837794 A JP 29837794A JP H08162151 A JPH08162151 A JP H08162151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- solid
- amorphous
- state
- lithium battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高容量の全固体リチウム電池を得る。
【構成】 少なくとも一方の電極１、２の活物質として
非晶質状態の化合物、特にコバルト酸リチウムやニッケ
ル酸リチウムなどの遷移金属酸化物を用い、固体電解質
層３として硫化物を主体とするリチウムイオン導電性固
体電解質、特に硫化リチウムと硫化ケイ素を含む物質か
らなり、さらには０．０２Ｌｉ3ＰＯ4−０．５９Ｌｉ2
Ｓ−０．３９ＳｉＳ2などの硫化リチウムと硫化ケイ素
を含むリチウム酸化物あるいはリチウム酸素酸塩より選
ばれる少なくとも一種の化合物を用いて全固体リチウム
電池を構成する。
非晶質状態の化合物、特にコバルト酸リチウムやニッケ
ル酸リチウムなどの遷移金属酸化物を用い、固体電解質
層３として硫化物を主体とするリチウムイオン導電性固
体電解質、特に硫化リチウムと硫化ケイ素を含む物質か
らなり、さらには０．０２Ｌｉ3ＰＯ4−０．５９Ｌｉ2
Ｓ−０．３９ＳｉＳ2などの硫化リチウムと硫化ケイ素
を含むリチウム酸化物あるいはリチウム酸素酸塩より選
ばれる少なくとも一種の化合物を用いて全固体リチウム
電池を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電解質としてリチウム
イオン導電性固体電解質を用いた全固体リチウム電池に
関する。
イオン導電性固体電解質を用いた全固体リチウム電池に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ・携帯電
話等のポータブル機器の普及にともない、その電源とし
て電池の需要は非常に大きなものとなっている。特に、
リチウム二次電池は、リチウムが小さな原子量を持ちか
つイオン化エネルギーが大きな物質であることから、高
エネルギー密度を得ることができる電池として実用化さ
れつつある。
話等のポータブル機器の普及にともない、その電源とし
て電池の需要は非常に大きなものとなっている。特に、
リチウム二次電池は、リチウムが小さな原子量を持ちか
つイオン化エネルギーが大きな物質であることから、高
エネルギー密度を得ることができる電池として実用化さ
れつつある。
【０００３】しかしながら、通常のリチウム電池は電解
質として有機溶媒に電解質を溶解した有機電解液を用い
ることから、電池が短絡するなど不測の事態が生じた際
には発火等の危険性を皆無とすることができない。リチ
ウム電池の安全性を高めるための方法の一つは、電解質
として不燃性の材料である固体電解質を用い、電池を不
燃性材料のみより構成する方法であり、現在このような
全固体リチウム電池の研究開発が各方面で行われてい
る。
質として有機溶媒に電解質を溶解した有機電解液を用い
ることから、電池が短絡するなど不測の事態が生じた際
には発火等の危険性を皆無とすることができない。リチ
ウム電池の安全性を高めるための方法の一つは、電解質
として不燃性の材料である固体電解質を用い、電池を不
燃性材料のみより構成する方法であり、現在このような
全固体リチウム電池の研究開発が各方面で行われてい
る。
【０００４】全固体リチウム電池に用いられる電極活物
質としては、ＴｉＳ2などの遷移金属硫化物、ＷＯ3など
の遷移金属酸化物の検討が行われた。これらの物質は、
結晶格子中のイオンサイトに電気化学的にリチウムイオ
ンを出し入れすることができる物質で、例えば、ＴｉＳ
2を正極活物質、金属リチウムを負極活物質としたとき
の電池反応は（化１）で表される。このように、これら
物質の結晶格子中のイオンサイトへのイオンの出入りが
電池作動時の電極反応となる。
質としては、ＴｉＳ2などの遷移金属硫化物、ＷＯ3など
の遷移金属酸化物の検討が行われた。これらの物質は、
結晶格子中のイオンサイトに電気化学的にリチウムイオ
ンを出し入れすることができる物質で、例えば、ＴｉＳ
2を正極活物質、金属リチウムを負極活物質としたとき
の電池反応は（化１）で表される。このように、これら
物質の結晶格子中のイオンサイトへのイオンの出入りが
電池作動時の電極反応となる。
【０００５】
【化１】
【０００６】
【化２】
【０００７】
【化３】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
電極活物質は、一定量以上のリチウムイオンがイオンサ
イトに出入りすることにより結晶構造に変化が生じるこ
とから、電池容量が低いものになる課題を有していた。
上記の二硫化チタン（ＴｉＳ2）は、ＬｉxＴｉＳ 2が０
≦ｘ≦１の範囲では、電気化学的にリチウムイオンを出
し入れすることができ、この反応は高い可逆性を示す
が、ｘ＞１の組成までリチウムイオンをインターカレー
トすると結晶相の転移が起こり、この相転移が生じてし
まうと再び円滑にリチウムイオンをデインターカレート
することができなくなる。すなわち、上記のＬｉ／Ｔｉ
Ｓ2電池では放電を続けて（化１）におけるｘ＞１の範
囲まで放電してしまうと、再び充電を行っても初期の性
能を保つことが困難となる。また、ＬｉxＣｏＯ2の場合
にはｘ＜０．５の範囲までリチウムイオンをデインター
カレートするとやはり結晶構造に変化が生じ、再びリチ
ウムイオンをインターカレートすることが困難となると
報告されている。
電極活物質は、一定量以上のリチウムイオンがイオンサ
イトに出入りすることにより結晶構造に変化が生じるこ
とから、電池容量が低いものになる課題を有していた。
上記の二硫化チタン（ＴｉＳ2）は、ＬｉxＴｉＳ 2が０
≦ｘ≦１の範囲では、電気化学的にリチウムイオンを出
し入れすることができ、この反応は高い可逆性を示す
が、ｘ＞１の組成までリチウムイオンをインターカレー
トすると結晶相の転移が起こり、この相転移が生じてし
まうと再び円滑にリチウムイオンをデインターカレート
することができなくなる。すなわち、上記のＬｉ／Ｔｉ
Ｓ2電池では放電を続けて（化１）におけるｘ＞１の範
囲まで放電してしまうと、再び充電を行っても初期の性
能を保つことが困難となる。また、ＬｉxＣｏＯ2の場合
にはｘ＜０．５の範囲までリチウムイオンをデインター
カレートするとやはり結晶構造に変化が生じ、再びリチ
ウムイオンをインターカレートすることが困難となると
報告されている。
【０００９】これらの結晶相転移により反応の可逆性が
損われることは、電池の充放電にともない出し入れでき
るリチウムイオンの量が相転移の起こらない範囲に制限
されることであり、その結果、電池容量が低いものに制
限されてしまう課題を有していた。
損われることは、電池の充放電にともない出し入れでき
るリチウムイオンの量が相転移の起こらない範囲に制限
されることであり、その結果、電池容量が低いものに制
限されてしまう課題を有していた。
【００１０】本発明は、上記の課題を解決し、高容量の
全固体リチウム電池を提供することを目的とする。
全固体リチウム電池を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】正極と負極と固体電解質
を備え、固体電解質層として硫化物を主体とするリチウ
ムイオン導電性固体電解質を用い、一対の電極のうち少
なくとも一方の電極の活物質として非晶質状態の化合物
を含む電極を用いて全固体リチウム電池を構成する。
を備え、固体電解質層として硫化物を主体とするリチウ
ムイオン導電性固体電解質を用い、一対の電極のうち少
なくとも一方の電極の活物質として非晶質状態の化合物
を含む電極を用いて全固体リチウム電池を構成する。
【００１２】さらに、非晶質状態の化合物として、遷移
金属酸化物を用いる。また、リチウムイオン導電性固体
電解質として、硫化リチウムと硫化ケイ素を主体とする
物質よりなるリチウムイオン導電性固体電解質を用い
る。
金属酸化物を用いる。また、リチウムイオン導電性固体
電解質として、硫化リチウムと硫化ケイ素を主体とする
物質よりなるリチウムイオン導電性固体電解質を用い
る。
【００１３】さらに、リチウムイオン導電性固体電解質
としてリチウム酸化物あるいはリチウム酸素酸塩より選
ばれる少なくとも一種の化合物と、硫化リチウムと硫化
ケイ素よりなるリチウムイオン導電性固体電解質を用い
る。
としてリチウム酸化物あるいはリチウム酸素酸塩より選
ばれる少なくとも一種の化合物と、硫化リチウムと硫化
ケイ素よりなるリチウムイオン導電性固体電解質を用い
る。
【００１４】
【作用】非晶質状態の材料は、結晶質の材料に比べ無秩
序な構造となっているため、より多くのイオンサイトを
有している。そのため、相転移を生じることなしにより
多くのリチウムイオンを出し入れすることができる。つ
まり、非晶質の材料を電極活物質として用いた電池があ
る一定の電圧まで放電した場合、結晶質の材料を用いた
ものよりも放電容量が大きくなる。
序な構造となっているため、より多くのイオンサイトを
有している。そのため、相転移を生じることなしにより
多くのリチウムイオンを出し入れすることができる。つ
まり、非晶質の材料を電極活物質として用いた電池があ
る一定の電圧まで放電した場合、結晶質の材料を用いた
ものよりも放電容量が大きくなる。
【００１５】しかしながら、電解質層として有機溶媒に
電解質を溶解した有機電解液を用いた場合には、次の問
題が生じる。有機電解液中では、リチウムイオンは有機
溶媒と溶媒和した状態となっており、リチウムイオンの
出入りにともない溶媒分子も非晶質材料中に出入りす
る。有機溶媒分子の大きさがリチウムイオンに比べて大
きなものであるため、非晶質の構造に変化が生じやす
い。このため充放電のくり返しによりこの溶媒分子の出
入りが繰り返される度に非晶質材料の構造は安定な方向
に変化し、最後には結晶化し、高い容量を発生すること
ができなくなる。そのため、電解質としては有機溶媒分
子が存在しない固体電解質が好ましく、さらに硫化物を
主体とする固体電解質は、高いイオン導電性を有するこ
とから、構成した全固体リチウム電池が大電流で作動可
能なものとなり好ましい。
電解質を溶解した有機電解液を用いた場合には、次の問
題が生じる。有機電解液中では、リチウムイオンは有機
溶媒と溶媒和した状態となっており、リチウムイオンの
出入りにともない溶媒分子も非晶質材料中に出入りす
る。有機溶媒分子の大きさがリチウムイオンに比べて大
きなものであるため、非晶質の構造に変化が生じやす
い。このため充放電のくり返しによりこの溶媒分子の出
入りが繰り返される度に非晶質材料の構造は安定な方向
に変化し、最後には結晶化し、高い容量を発生すること
ができなくなる。そのため、電解質としては有機溶媒分
子が存在しない固体電解質が好ましく、さらに硫化物を
主体とする固体電解質は、高いイオン導電性を有するこ
とから、構成した全固体リチウム電池が大電流で作動可
能なものとなり好ましい。
【００１６】また、非晶質状態の化合物としては、遷移
金属酸化物が高電圧・高容量の電極となることから好ま
しく用いられる。
金属酸化物が高電圧・高容量の電極となることから好ま
しく用いられる。
【００１７】また、上記のように高い電位を示す電極活
物質を用いる際には、リチウムイオン導電性固体電解質
として、分解電圧の高い固体電解質を用いる必要があ
る。硫化リチウムと硫化ケイ素を含む物質よりなる固体
電解質は高い分解電圧を示すことから、リチウムイオン
導電性固体電解質としては、硫化リチウムと硫化ケイ素
を含む物質よりなるリチウムイオン導電性固体電解質が
好ましく用いられる。
物質を用いる際には、リチウムイオン導電性固体電解質
として、分解電圧の高い固体電解質を用いる必要があ
る。硫化リチウムと硫化ケイ素を含む物質よりなる固体
電解質は高い分解電圧を示すことから、リチウムイオン
導電性固体電解質としては、硫化リチウムと硫化ケイ素
を含む物質よりなるリチウムイオン導電性固体電解質が
好ましく用いられる。
【００１８】また、リチウム酸化物あるいはリチウム酸
素酸塩より選ばれる少なくとも一種の化合物と、硫化リ
チウムと硫化ケイ素を含む物質よりなるリチウムイオン
導電性固体電解質よりなるリチウムイオン導電性固体電
解質は、硫化物ガラスの構造の硫黄の一部分が酸素によ
り置換された構造となり、より安定なガラス骨格を形成
することになる。その結果、高い電位を示す電極活物質
に対しても安定なものとなる。そのため、リチウムイオ
ン導電性固体電解質としては、リチウム酸化物あるいは
リチウム酸素酸塩より選ばれる少なくとも一種の化合物
と、硫化リチウムと硫化ケイ素を含む物質よりなるリチ
ウムイオン導電性固体電解質が好ましく用いられる。
素酸塩より選ばれる少なくとも一種の化合物と、硫化リ
チウムと硫化ケイ素を含む物質よりなるリチウムイオン
導電性固体電解質よりなるリチウムイオン導電性固体電
解質は、硫化物ガラスの構造の硫黄の一部分が酸素によ
り置換された構造となり、より安定なガラス骨格を形成
することになる。その結果、高い電位を示す電極活物質
に対しても安定なものとなる。そのため、リチウムイオ
ン導電性固体電解質としては、リチウム酸化物あるいは
リチウム酸素酸塩より選ばれる少なくとも一種の化合物
と、硫化リチウムと硫化ケイ素を含む物質よりなるリチ
ウムイオン導電性固体電解質が好ましく用いられる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明について実施例を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００２０】（実施例１）本実施例においては、正極活
物質に非晶質を主体とする化合物としてアモルファスの
酸化バナジウムを用い、固体電解質に硫化物を主体とす
るリチウムイオン導電性固体電解質として０．６Ｌｉ2
Ｓ−０．４ＳｉＳ2で表されるリチウムイオン導電性非
晶質固体電解質を用い、負極活物質として金属リチウム
を用いて下記のように全固体リチウム電池を構成し、そ
の特性を評価した。
物質に非晶質を主体とする化合物としてアモルファスの
酸化バナジウムを用い、固体電解質に硫化物を主体とす
るリチウムイオン導電性固体電解質として０．６Ｌｉ2
Ｓ−０．４ＳｉＳ2で表されるリチウムイオン導電性非
晶質固体電解質を用い、負極活物質として金属リチウム
を用いて下記のように全固体リチウム電池を構成し、そ
の特性を評価した。
【００２１】まず、アモルファス酸化バナジウムを以下
のように合成した。出発材料である酸化バナジウム（Ｖ
2Ｏ5）は、市販の試薬特級を用いた。この酸化バナジウ
ムを白金の坩堝中にいれ、酸素気流中８００℃で溶融さ
せ、その後双ローラーにより急冷し非晶質状態とした。
のように合成した。出発材料である酸化バナジウム（Ｖ
2Ｏ5）は、市販の試薬特級を用いた。この酸化バナジウ
ムを白金の坩堝中にいれ、酸素気流中８００℃で溶融さ
せ、その後双ローラーにより急冷し非晶質状態とした。
【００２２】次に、硫化物を主体とするリチウムイオン
導電性固体電解質０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４ＳｉＳ2は、以
下のように合成した。
導電性固体電解質０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４ＳｉＳ2は、以
下のように合成した。
【００２３】硫化リチウム（Ｌｉ2Ｓ）と硫化ケイ素
（ＳｉＳ2）をモル比で３：２に混合し、その混合物を
ガラス状カーボンの坩堝中にいれた。その坩堝を縦型炉
中にいれアルゴン気流中で９５０℃まで加熱し、混合物
を溶融状態とした。２時間加熱の後、融液を双ローラー
により急冷し、０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４ＳｉＳ2で表され
るリチウムイオン導電性非晶質固体電解質を得た。
（ＳｉＳ2）をモル比で３：２に混合し、その混合物を
ガラス状カーボンの坩堝中にいれた。その坩堝を縦型炉
中にいれアルゴン気流中で９５０℃まで加熱し、混合物
を溶融状態とした。２時間加熱の後、融液を双ローラー
により急冷し、０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４ＳｉＳ2で表され
るリチウムイオン導電性非晶質固体電解質を得た。
【００２４】このようにして得た０．６Ｌｉ2Ｓ−０．
４ＳｉＳ2とアモルファス酸化バナジウムを重量比で
１：１に混合し、さらに導電材として炭素繊維を重量比
で２％加え正極材料とした。
４ＳｉＳ2とアモルファス酸化バナジウムを重量比で
１：１に混合し、さらに導電材として炭素繊維を重量比
で２％加え正極材料とした。
【００２５】負極としては、金属リチウム箔（厚み１ｍ
ｍ）を１０ｍｍφの大きさに打ち抜いたものを用いた。
ｍ）を１０ｍｍφの大きさに打ち抜いたものを用いた。
【００２６】図１に構成した全固体リチウム電池の断面
図を示す。上記で得た正極１と、金属リチウム箔よりな
る負極２を、固体電解質（０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４Ｓｉ
Ｓ2）層３を介して１０ｍｍφの円筒状に一体に加圧成
形した。但し、その際の正極重量は１００ｍｇとした。
その後、正極リード４、負極リード５をカーボンペース
ト６により接着し、全体を樹脂封止７し、本発明による
全固体リチウム電池を得た。
図を示す。上記で得た正極１と、金属リチウム箔よりな
る負極２を、固体電解質（０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４Ｓｉ
Ｓ2）層３を介して１０ｍｍφの円筒状に一体に加圧成
形した。但し、その際の正極重量は１００ｍｇとした。
その後、正極リード４、負極リード５をカーボンペース
ト６により接着し、全体を樹脂封止７し、本発明による
全固体リチウム電池を得た。
【００２７】また、比較のために、上記のアモルファス
酸化バナジウムに代えて非晶質化しない酸化バナジウム
を用いた以外は上記と同様の方法で全固体リチウム電池
を得た。
酸化バナジウムに代えて非晶質化しない酸化バナジウム
を用いた以外は上記と同様の方法で全固体リチウム電池
を得た。
【００２８】これらの電池の性能を比較するために、２
０μＡの定電流で２．０Ｖまで電池を放電させ、放電容
量を比較した。図２に各々の電池に対して得られた放電
曲線を示す。
０μＡの定電流で２．０Ｖまで電池を放電させ、放電容
量を比較した。図２に各々の電池に対して得られた放電
曲線を示す。
【００２９】この結果、電極活物質として非晶質の酸化
バナジウムを用いたものの方が大きな放電容量を示し
た。
バナジウムを用いたものの方が大きな放電容量を示し
た。
【００３０】以上のように、本発明によると高容量の全
固体リチウム電池が得られることがわかった。
固体リチウム電池が得られることがわかった。
【００３１】（実施例２）本実施例においては、非晶質
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代えアモルファスのＬｉＶ2Ｏ5を用
いた以外は実施例１と同様の方法で本発明による全固体
リチウム電池を構成した。
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代えアモルファスのＬｉＶ2Ｏ5を用
いた以外は実施例１と同様の方法で本発明による全固体
リチウム電池を構成した。
【００３２】アモルファスＬｉＶ2Ｏ5は、実施例１で得
たアモルファス酸化バナジウムを、シクロヘキサンで希
釈したｎ−ブチルリチウムに浸漬し、その後シクロヘキ
サンにより洗浄、減圧下で乾燥することにより得た。
たアモルファス酸化バナジウムを、シクロヘキサンで希
釈したｎ−ブチルリチウムに浸漬し、その後シクロヘキ
サンにより洗浄、減圧下で乾燥することにより得た。
【００３３】また比較のために、上記で得たアモルファ
スＬｉＶ2Ｏ5をアルゴン雰囲気下で６００℃まで加熱し
結晶化させ、結晶質のＬｉＶ2Ｏ5を得、これをアモルフ
ァスＬｉＶ2Ｏ5に代えて用いて全固体リチウム電池を構
成した。
スＬｉＶ2Ｏ5をアルゴン雰囲気下で６００℃まで加熱し
結晶化させ、結晶質のＬｉＶ2Ｏ5を得、これをアモルフ
ァスＬｉＶ2Ｏ5に代えて用いて全固体リチウム電池を構
成した。
【００３４】これらの電池の性能を２０μＡの定電流で
３．５Ｖ〜２．０Ｖの電圧範囲で行った充放電試験によ
り評価した。その結果、アモルファスＬｉＶ2Ｏ5を用い
た全固体リチウム電池の方が大きな充放電容量を示し
た。
３．５Ｖ〜２．０Ｖの電圧範囲で行った充放電試験によ
り評価した。その結果、アモルファスＬｉＶ2Ｏ5を用い
た全固体リチウム電池の方が大きな充放電容量を示し
た。
【００３５】以上のように、本発明によると高容量の全
固体リチウム電池を得られることがわかった。
固体リチウム電池を得られることがわかった。
【００３６】（実施例３）本実施例においては、非晶質
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代え、アモルファスの酸化モリブデ
ンを用いた以外は実施例１と同様の方法で本発明による
全固体リチウム電池を構成した。また比較のために、結
晶質の酸化モリブデンを用い全固体リチウム電池を構成
した。
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代え、アモルファスの酸化モリブデ
ンを用いた以外は実施例１と同様の方法で本発明による
全固体リチウム電池を構成した。また比較のために、結
晶質の酸化モリブデンを用い全固体リチウム電池を構成
した。
【００３７】アモルファスの酸化モリブデンは、市販の
試薬特級の酸化モリブデン（ＭｏＯ 3）を白金の坩堝中
に入れ、酸素気流中９００℃で溶融させ、その後、双ロ
ーラーにより急冷し非晶質状態とした。
試薬特級の酸化モリブデン（ＭｏＯ 3）を白金の坩堝中
に入れ、酸素気流中９００℃で溶融させ、その後、双ロ
ーラーにより急冷し非晶質状態とした。
【００３８】これらの全固体リチウム電池の性能を実施
例１と同様の方法で放電容量を比較した結果、電極活物
質として非晶質の酸化モリブデンを用いたものの方が大
きな放電容量を示した。
例１と同様の方法で放電容量を比較した結果、電極活物
質として非晶質の酸化モリブデンを用いたものの方が大
きな放電容量を示した。
【００３９】以上のように、本発明によると高容量の全
固体リチウム電池を得られることがわかった。
固体リチウム電池を得られることがわかった。
【００４０】（実施例４）本実施例においては、非晶質
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代えアモルファスの酸化タングステ
ンを用いた以外は、実施例１と同様の方法で本発明によ
る全固体リチウム電池を構成した。また比較のために、
結晶質の酸化タングステンを用い全固体リチウム電池を
構成した。
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代えアモルファスの酸化タングステ
ンを用いた以外は、実施例１と同様の方法で本発明によ
る全固体リチウム電池を構成した。また比較のために、
結晶質の酸化タングステンを用い全固体リチウム電池を
構成した。
【００４１】アモルファス酸化タングステンは図３に示
す急冷装置により合成した。まず、市販の試薬特級の酸
化タングステン（ＷＯ3）を２ｍｍ×２ｍｍ×１０ｍｍ
の直方体状に加圧成型した。この加圧成型体を図３中の
８の位置に設置した。この試料を集光炉９の光源１０よ
り発した光１１により加熱し、溶融させた。さらに融液
１２を双ローラー１３により急冷し、アモルファスの酸
化タングステンを得た。
す急冷装置により合成した。まず、市販の試薬特級の酸
化タングステン（ＷＯ3）を２ｍｍ×２ｍｍ×１０ｍｍ
の直方体状に加圧成型した。この加圧成型体を図３中の
８の位置に設置した。この試料を集光炉９の光源１０よ
り発した光１１により加熱し、溶融させた。さらに融液
１２を双ローラー１３により急冷し、アモルファスの酸
化タングステンを得た。
【００４２】このようにして得たアモルファス酸化タン
グステンならびにアモルファス化しない酸化タングステ
ンを用い、全固体リチウム電池を構成し、その性能を実
施例１と同様の方法で放電容量を比較した。図４に各々
の電池に対して得られた充放電曲線を示す。
グステンならびにアモルファス化しない酸化タングステ
ンを用い、全固体リチウム電池を構成し、その性能を実
施例１と同様の方法で放電容量を比較した。図４に各々
の電池に対して得られた充放電曲線を示す。
【００４３】この結果、電極活物質としてアモルファス
の酸化タングステンを用いたものの方が大きな放電容量
を示した。
の酸化タングステンを用いたものの方が大きな放電容量
を示した。
【００４４】以上のように、本発明によると高容量の全
固体リチウム電池を得られることがわかった。
固体リチウム電池を得られることがわかった。
【００４５】（実施例５）本実施例においては、非晶質
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代え非晶質の酸化チタンを用いた以
外は、実施例１と同様の方法で本発明による全固体リチ
ウム電池を構成した。また比較のために、結晶質の酸化
チタンを用い全固体リチウム電池を構成した。
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代え非晶質の酸化チタンを用いた以
外は、実施例１と同様の方法で本発明による全固体リチ
ウム電池を構成した。また比較のために、結晶質の酸化
チタンを用い全固体リチウム電池を構成した。
【００４６】非晶質の酸化チタンは、チタニウムイソプ
ロボキシド（Ｔｉ［ＯＣＨ（ＣＨ3）2］4）を加水分解
することにより得た。また、非晶質の酸化チタンはこの
ようにして得た非晶質の酸化チタンを酸素気流中８００
℃で２４時間加熱することにより得た。
ロボキシド（Ｔｉ［ＯＣＨ（ＣＨ3）2］4）を加水分解
することにより得た。また、非晶質の酸化チタンはこの
ようにして得た非晶質の酸化チタンを酸素気流中８００
℃で２４時間加熱することにより得た。
【００４７】このようにして得た非晶質酸化チタンなら
びに結晶質酸化チタンを用い、全固体リチウム電池を構
成し、その性能を放電終止電圧を０．５Ｖとした以外は
実施例１と同様の方法で放電容量を比較した結果、非晶
質酸化チタンを用いたものの方が大きな放電容量を示し
た。
びに結晶質酸化チタンを用い、全固体リチウム電池を構
成し、その性能を放電終止電圧を０．５Ｖとした以外は
実施例１と同様の方法で放電容量を比較した結果、非晶
質酸化チタンを用いたものの方が大きな放電容量を示し
た。
【００４８】以上のように、本発明によると高容量の全
固体リチウム電池を得られることがわかった。
固体リチウム電池を得られることがわかった。
【００４９】（実施例６）本実施例においては、非晶質
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代えてＬｉＣｏＯ2で表される非晶
質のコバルト酸リチウムを用い本発明による全固体リチ
ウム電池を構成した。また比較のために結晶質のコバル
ト酸リチウムを用い全固体リチウム電池を構成した。
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代えてＬｉＣｏＯ2で表される非晶
質のコバルト酸リチウムを用い本発明による全固体リチ
ウム電池を構成した。また比較のために結晶質のコバル
ト酸リチウムを用い全固体リチウム電池を構成した。
【００５０】まず、結晶質のＬｉＣｏＯ2は、酸化コバ
ルト（Ｃｏ3Ｏ4）と炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）を混合
し、大気中９００℃で焼成することにより合成した。次
にこの結晶質のコバルト酸リチウムを非晶質化するため
に遊星型のボールミルでＸ線回折像にハローがあらわれ
るまで微粉砕した。
ルト（Ｃｏ3Ｏ4）と炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）を混合
し、大気中９００℃で焼成することにより合成した。次
にこの結晶質のコバルト酸リチウムを非晶質化するため
に遊星型のボールミルでＸ線回折像にハローがあらわれ
るまで微粉砕した。
【００５１】このようにして得た非晶質のＬｉＣｏＯ2
ならびに結晶質のＬｉＣｏＯ2を正極活物質として用い
た以外は実施例１と同様の方法で、本発明による全固体
リチウム電池ならびに比較のための全固体リチウム電池
を構成した。
ならびに結晶質のＬｉＣｏＯ2を正極活物質として用い
た以外は実施例１と同様の方法で、本発明による全固体
リチウム電池ならびに比較のための全固体リチウム電池
を構成した。
【００５２】これら全固体リチウム電池の特性は、充放
電電圧範囲を４．４Ｖ〜２．５Ｖとした以外は実施例２
と同様の充放電試験により評価した。
電電圧範囲を４．４Ｖ〜２．５Ｖとした以外は実施例２
と同様の充放電試験により評価した。
【００５３】図５に得られた放電曲線を示す。この結果
電極活物質として非晶質のコバルト酸リチウムを用いた
全固体リチウム電池の方が高い放電容量を示し、本発明
によると高容量の全固体リチウム電池を得られることが
わかった。
電極活物質として非晶質のコバルト酸リチウムを用いた
全固体リチウム電池の方が高い放電容量を示し、本発明
によると高容量の全固体リチウム電池を得られることが
わかった。
【００５４】（実施例７）本実施例においては、遷移金
属酸化物として実施例６で用いたＬｉＣｏＯ2で表され
るコバルト酸リチウムに代えて、ＬｉＮｉＯ2で表され
る非晶質のニッケル酸リチウムを用いた以外は実施例６
と同様の方法で、本発明による全固体リチウム電池、な
らびに結晶質のニッケル酸リチウムを用いて比較のため
の全固体リチウム電池を構成し、その特性を評価した。
属酸化物として実施例６で用いたＬｉＣｏＯ2で表され
るコバルト酸リチウムに代えて、ＬｉＮｉＯ2で表され
る非晶質のニッケル酸リチウムを用いた以外は実施例６
と同様の方法で、本発明による全固体リチウム電池、な
らびに結晶質のニッケル酸リチウムを用いて比較のため
の全固体リチウム電池を構成し、その特性を評価した。
【００５５】ただし、結晶質のＬｉＮｉＯ2は、酸化ニ
ッケル（ＮｉＯ）と水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）を混合
し、大気中１０００℃で焼成することにより合成し、非
晶質のニッケル酸リチウムは、このようにして得た結晶
質のニッケル酸リチウムを実施例６と同様の方法で微粉
砕することにより得た。
ッケル（ＮｉＯ）と水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）を混合
し、大気中１０００℃で焼成することにより合成し、非
晶質のニッケル酸リチウムは、このようにして得た結晶
質のニッケル酸リチウムを実施例６と同様の方法で微粉
砕することにより得た。
【００５６】このようにして得た全固体リチウム電池の
特性を実施例６と同様の方法で評価したところ、電極活
物質として非晶質のニッケル酸リチウムを用いたものの
方が高い放電容量を示し、本発明によると高容量の全固
体リチウム電池を得られることがわかった。
特性を実施例６と同様の方法で評価したところ、電極活
物質として非晶質のニッケル酸リチウムを用いたものの
方が高い放電容量を示し、本発明によると高容量の全固
体リチウム電池を得られることがわかった。
【００５７】（実施例８）本実施例においては、遷移金
属酸化物として実施例６で用いたＬｉＣｏＯ2で表され
るコバルト酸リチウムに代えて、ＬｉＭｎ2Ｏ4で表され
る非晶質のマンガン酸リチウムを用いた以外は実施例６
と同様の方法で、本発明による全固体リチウム電池、な
らびに結晶質のマンガン酸リチウムを用いた比較のため
の全固体リチウム電池を構成し、その特性を評価した。
属酸化物として実施例６で用いたＬｉＣｏＯ2で表され
るコバルト酸リチウムに代えて、ＬｉＭｎ2Ｏ4で表され
る非晶質のマンガン酸リチウムを用いた以外は実施例６
と同様の方法で、本発明による全固体リチウム電池、な
らびに結晶質のマンガン酸リチウムを用いた比較のため
の全固体リチウム電池を構成し、その特性を評価した。
【００５８】ただし、結晶質のＬｉＭｎ2Ｏ4は、二酸化
マンガン（ＭｎＯ2）と炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）を
混合し、大気中８００℃で焼成することにより合成し、
非晶質のニッケル酸リチウムは、このようにして得た結
晶質のマンガン酸リチウムを実施例６と同様の方法で微
粉砕することにより得た。
マンガン（ＭｎＯ2）と炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）を
混合し、大気中８００℃で焼成することにより合成し、
非晶質のニッケル酸リチウムは、このようにして得た結
晶質のマンガン酸リチウムを実施例６と同様の方法で微
粉砕することにより得た。
【００５９】このようにして得た全固体リチウム電池の
特性を実施例６と同様の方法で評価したところ、電極活
物質として非晶質のマンガン酸リチウムを用いたものの
方が高い放電容量を示し、本発明によると高容量の全固
体リチウム電池を得られることがわかった。
特性を実施例６と同様の方法で評価したところ、電極活
物質として非晶質のマンガン酸リチウムを用いたものの
方が高い放電容量を示し、本発明によると高容量の全固
体リチウム電池を得られることがわかった。
【００６０】（実施例９）本実施例においては、非晶質
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代え、非晶質の硫化モリブデンを用
いた以外は実施例１と同様の方法で本発明による全固体
リチウム電池を構成した。また比較のために結晶質の硫
化モリブデンを用い全固体リチウム電池を構成した。
を主体とする化合物として実施例１で用いたアモルファ
ス酸化バナジウムに代え、非晶質の硫化モリブデンを用
いた以外は実施例１と同様の方法で本発明による全固体
リチウム電池を構成した。また比較のために結晶質の硫
化モリブデンを用い全固体リチウム電池を構成した。
【００６１】非晶質の硫化モリブデンは、市販の試薬特
級の硫化モリブデン（ＭｏＳ2）を実施例６と同様の方
法で微粉砕することにより得た。
級の硫化モリブデン（ＭｏＳ2）を実施例６と同様の方
法で微粉砕することにより得た。
【００６２】これらの全固体リチウム電池の特性を放電
終止電圧を１．０Ｖとした以外は実施例１と同様の方法
で調べた結果、本発明により電極活物質として非晶質の
硫化モリブデンを用いたものの方が大きな放電容量を示
した。
終止電圧を１．０Ｖとした以外は実施例１と同様の方法
で調べた結果、本発明により電極活物質として非晶質の
硫化モリブデンを用いたものの方が大きな放電容量を示
した。
【００６３】以上のように、本発明によると高容量の全
固体リチウム電池が得られることがわかった。
固体リチウム電池が得られることがわかった。
【００６４】（実施例１０）本実施例においては、電解
質として実施例１で用いた０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４Ｓｉ
Ｓ2に代えて、リチウム酸化物あるいはリチウム酸素酸
塩より選ばれる一種あるいは複数種の化合物と、硫化リ
チウムと硫化ケイ素よりなる硫化物系リチウムイオン導
電性固体電解質の一つである０．０２Ｌｉ3ＰＯ4−０．
５９Ｌｉ2Ｓ−０．３９ＳｉＳ2で表されるリチウムイオ
ン導電性非晶質固体電解質を用いた以外は実施例１と同
様の方法で、本発明による全固体リチウム電池ならびに
比較のための全固体リチウム電池を構成した。
質として実施例１で用いた０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４Ｓｉ
Ｓ2に代えて、リチウム酸化物あるいはリチウム酸素酸
塩より選ばれる一種あるいは複数種の化合物と、硫化リ
チウムと硫化ケイ素よりなる硫化物系リチウムイオン導
電性固体電解質の一つである０．０２Ｌｉ3ＰＯ4−０．
５９Ｌｉ2Ｓ−０．３９ＳｉＳ2で表されるリチウムイオ
ン導電性非晶質固体電解質を用いた以外は実施例１と同
様の方法で、本発明による全固体リチウム電池ならびに
比較のための全固体リチウム電池を構成した。
【００６５】このようにして得た全固体リチウム二次電
池の性能を実施例１と同様の方法で放電容量を比較した
ところ、正極活物質としてアモルファス酸化バナジウム
を用いたものの方が大きな放電容量を示した。
池の性能を実施例１と同様の方法で放電容量を比較した
ところ、正極活物質としてアモルファス酸化バナジウム
を用いたものの方が大きな放電容量を示した。
【００６６】以上のように、本発明によると高容量の全
固体リチウム電池が得られることがわかった。
固体リチウム電池が得られることがわかった。
【００６７】（実施例１１）本実施例においては、電解
質として実施例１で用いた０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４Ｓｉ
Ｓ2に代えて、リチウム酸化物あるいはリチウム酸素酸
塩より選ばれる一種あるいは複数種の化合物と、硫化リ
チウムと硫化ケイ素よりなる硫化物系リチウムイオン導
電性固体電解質の一つである０．０４Ｌｉ4ＳｉＯ4−
０．５８Ｌｉ2Ｓ−０．３８ＳｉＳ2で表されるリチウム
イオン導電性非晶質固体電解質を用いた以外は実施例１
と同様の方法で、本発明による全固体リチウム電池なら
びに比較のための全固体リチウム電池を構成した。
質として実施例１で用いた０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４Ｓｉ
Ｓ2に代えて、リチウム酸化物あるいはリチウム酸素酸
塩より選ばれる一種あるいは複数種の化合物と、硫化リ
チウムと硫化ケイ素よりなる硫化物系リチウムイオン導
電性固体電解質の一つである０．０４Ｌｉ4ＳｉＯ4−
０．５８Ｌｉ2Ｓ−０．３８ＳｉＳ2で表されるリチウム
イオン導電性非晶質固体電解質を用いた以外は実施例１
と同様の方法で、本発明による全固体リチウム電池なら
びに比較のための全固体リチウム電池を構成した。
【００６８】このようにして得た全固体リチウム二次電
池の性能を実施例１と同様の方法で放電容量を比較した
ところ、電極活物質としてアモルファス酸化バナジウム
を用いたものの方が大きな放電容量を示した。
池の性能を実施例１と同様の方法で放電容量を比較した
ところ、電極活物質としてアモルファス酸化バナジウム
を用いたものの方が大きな放電容量を示した。
【００６９】以上のように、本発明によると高容量の全
固体リチウム電池が得られることがわかった。
固体リチウム電池が得られることがわかった。
【００７０】（実施例１２）本実施例においては、電解
質として実施例６で用いた０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４Ｓｉ
Ｓ2に代えて、リチウム酸化物あるいはリチウム酸素酸
塩より選ばれる少なくとも一種の化合物と、硫化リチウ
ムと硫化ケイ素よりなる硫化物を主体とするリチウムイ
オン導電性固体電解質の一つである０．０２Ｌｉ2Ｏ−
０．５９Ｌｉ2Ｓ−０．３９ＳｉＳ2で表されるリチウム
イオン導電性非晶質固体電解質を用いた以外は実施例６
と同様の方法で、正極活物質に非晶質のコバルト酸リチ
ウムを用いた本発明による全固体リチウム電池、ならび
に結晶質のコバルト酸化リチウムを用いた比較のための
全固体リチウム電池を構成した。
質として実施例６で用いた０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４Ｓｉ
Ｓ2に代えて、リチウム酸化物あるいはリチウム酸素酸
塩より選ばれる少なくとも一種の化合物と、硫化リチウ
ムと硫化ケイ素よりなる硫化物を主体とするリチウムイ
オン導電性固体電解質の一つである０．０２Ｌｉ2Ｏ−
０．５９Ｌｉ2Ｓ−０．３９ＳｉＳ2で表されるリチウム
イオン導電性非晶質固体電解質を用いた以外は実施例６
と同様の方法で、正極活物質に非晶質のコバルト酸リチ
ウムを用いた本発明による全固体リチウム電池、ならび
に結晶質のコバルト酸化リチウムを用いた比較のための
全固体リチウム電池を構成した。
【００７１】このようにして得た全固体リチウム電池の
特性を実施例６と同様の方法で放電容量を比較したとこ
ろ、電極活物質として非晶質のコバルト酸リチウムを用
いた全固体リチウム電池のほうが大きな放電容量を示し
た。
特性を実施例６と同様の方法で放電容量を比較したとこ
ろ、電極活物質として非晶質のコバルト酸リチウムを用
いた全固体リチウム電池のほうが大きな放電容量を示し
た。
【００７２】以上のように、本発明によると高容量の全
固体リチウム電池が得られることがわかった。
固体リチウム電池が得られることがわかった。
【００７３】（実施例１３）本実施例においては、構成
した全固体リチウム電池の固体電解質の違いによる化学
的安定性を確認するため、固体電解質にリチウム酸化物
あるいはリチウム酸素酸塩より選ばれる少なくとも一種
の化合物と、硫化リチウムと硫化ケイ素よりなる硫化物
を主体とするリチウムイオン固体電解質を用いて構成し
た実施例１０〜１２の全固体リチウム電池と、実施例１
および６で構成した全固体リチウム電池を８０℃で３０
日保存した後、インピーダンスの測定を行った。
した全固体リチウム電池の固体電解質の違いによる化学
的安定性を確認するため、固体電解質にリチウム酸化物
あるいはリチウム酸素酸塩より選ばれる少なくとも一種
の化合物と、硫化リチウムと硫化ケイ素よりなる硫化物
を主体とするリチウムイオン固体電解質を用いて構成し
た実施例１０〜１２の全固体リチウム電池と、実施例１
および６で構成した全固体リチウム電池を８０℃で３０
日保存した後、インピーダンスの測定を行った。
【００７４】その結果、実施例１０〜１２の全固体リチ
ウム電池は実施例１および６の全固体リチウム電池に比
べてインピーダンスの増加が小さく、化学的安定性が良
いことが確認できた。特に実施例１２と６の全固体リチ
ウム電池を比較すると、実施例１２のものは実施例６の
ものに比べてインピーダンスの増加が非常に小さく、高
い電位を示す電極活物質に対して特に安定なことがわか
った。
ウム電池は実施例１および６の全固体リチウム電池に比
べてインピーダンスの増加が小さく、化学的安定性が良
いことが確認できた。特に実施例１２と６の全固体リチ
ウム電池を比較すると、実施例１２のものは実施例６の
ものに比べてインピーダンスの増加が非常に小さく、高
い電位を示す電極活物質に対して特に安定なことがわか
った。
【００７５】以上のように、本発明によると化学的安定
性の良い全固体リチウム電池が得られることがわかっ
た。
性の良い全固体リチウム電池が得られることがわかっ
た。
【００７６】なお、本発明の実施例においては、非晶質
状態の化合物として、金属酸化物であるアモルファス酸
化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、非
晶質ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム、マンガ
ン酸リチウムや、硫化物である非晶質硫化モリブデンな
どを用いたが、その他の非晶質状態の遷移金属酸化物、
硫化物、フッ化物、酸化物やＬｉＭｎ1.8Ｆｅ0.2Ｏ4な
どを用いても同様の効果が得られ、本発明は、これら実
施例に挙げた非晶質状態の化合物にのみ限定されるもの
ではない。
状態の化合物として、金属酸化物であるアモルファス酸
化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、非
晶質ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム、マンガ
ン酸リチウムや、硫化物である非晶質硫化モリブデンな
どを用いたが、その他の非晶質状態の遷移金属酸化物、
硫化物、フッ化物、酸化物やＬｉＭｎ1.8Ｆｅ0.2Ｏ4な
どを用いても同様の効果が得られ、本発明は、これら実
施例に挙げた非晶質状態の化合物にのみ限定されるもの
ではない。
【００７７】また、これら非晶質状態の化合物として
は、急冷法、アルコキシドの加水分解法、微粉砕法によ
り得られたものについてのみ説明を行ったが、その他の
方法により得られた非晶質状態の化合物を用いても同様
の効果が得られ、本発明は、これら実施例に挙げた方法
により得られる非晶質状態の化合物にのみ限定されるも
のではない。
は、急冷法、アルコキシドの加水分解法、微粉砕法によ
り得られたものについてのみ説明を行ったが、その他の
方法により得られた非晶質状態の化合物を用いても同様
の効果が得られ、本発明は、これら実施例に挙げた方法
により得られる非晶質状態の化合物にのみ限定されるも
のではない。
【００７８】また、本発明の実施例においては、負極活
物質として金属リチウムを用いたものについてのみ説明
を行ったが、負極活物質としては、黒鉛−リチウム化合
物、Ｌｉ−Ａｌなどのリチウム合金など、金属リチウム
以外の物質を用いても同様の効果が得られ、本発明の全
固体リチウム電池は負極活物質として金属リチウムを用
いたものに限定されるものではない。
物質として金属リチウムを用いたものについてのみ説明
を行ったが、負極活物質としては、黒鉛−リチウム化合
物、Ｌｉ−Ａｌなどのリチウム合金など、金属リチウム
以外の物質を用いても同様の効果が得られ、本発明の全
固体リチウム電池は負極活物質として金属リチウムを用
いたものに限定されるものではない。
【００７９】また、本発明の実施例においては、固体電
解質として、０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４ＳｉＳ2、０．０２
Ｌｉ3ＰＯ4−０．５９Ｌｉ2Ｓ−０．３９ＳｉＳ2などを
用いたが、その他ＬｉＩ−Ｌｉ2Ｓ−ＳｉＳ2などの固体
電解質を用いても同様の効果が得られ、本発明は、これ
ら実施例に挙げた固体電解質を用いた全固体リチウム電
池に限定されるものではない。
解質として、０．６Ｌｉ2Ｓ−０．４ＳｉＳ2、０．０２
Ｌｉ3ＰＯ4−０．５９Ｌｉ2Ｓ−０．３９ＳｉＳ2などを
用いたが、その他ＬｉＩ−Ｌｉ2Ｓ−ＳｉＳ2などの固体
電解質を用いても同様の効果が得られ、本発明は、これ
ら実施例に挙げた固体電解質を用いた全固体リチウム電
池に限定されるものではない。
【００８０】また、本発明の実施例においては、非晶質
状態の化合物を正極活物質として用いたものについての
み説明を行ったが、負極を金属リチウムとして電池を構
成したためであり、該物質が負極活物質となるような正
極を用いて電池を構成した場合でも同様の効果が得ら
れ、本発明は、正極活物質に限定されるものではない。
状態の化合物を正極活物質として用いたものについての
み説明を行ったが、負極を金属リチウムとして電池を構
成したためであり、該物質が負極活物質となるような正
極を用いて電池を構成した場合でも同様の効果が得ら
れ、本発明は、正極活物質に限定されるものではない。
【００８１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、相転移を生じることなしにより多くのリチウムイ
オンを出し入れすることができるので、高容量の全固体
リチウム電池を得ることができた。
れば、相転移を生じることなしにより多くのリチウムイ
オンを出し入れすることができるので、高容量の全固体
リチウム電池を得ることができた。
【図１】本発明の一実施例におけるリチウム電池の断面
図である。
図である。
【図２】本発明の一実施例ならびに比較例における全固
体リチウム電池の放電特性図である。
体リチウム電池の放電特性図である。
【図３】本発明の一実施例における非晶質状態の化合物
の合成装置の原理図である。
の合成装置の原理図である。
【図４】本発明の一実施例ならびに比較例における全固
体リチウム電池の放電特性図である。
体リチウム電池の放電特性図である。
【図５】本発明の一実施例ならびに比較例における全固
体リチウム電池の放電特性図である。
体リチウム電池の放電特性図である。
１ 正極 ２ 負極 ３ 固体電解質層 ４ 正極リード ５ 負極リード ６ カーボンペースト ７ 封止樹脂 ８ 試料 ９ 集光炉 １０ 光源 １１ 光 １２ 融液 １３ 双ローラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 繁雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】正極と負極と固体電解質層を備え、固体電
解質層が硫化物を主体とするリチウムイオン導電性固体
電解質であり、一対の電極のうち少なくとも一方の電極
の活物質が非晶質状態の化合物を含むことを特徴とする
全固体リチウム電池。 - 【請求項２】非晶質状態の化合物が、遷移金属酸化物で
あることを特徴とする請求項１記載の全固体リチウム電
池。 - 【請求項３】リチウムイオン導電性固体電解質が、硫化
リチウムと硫化ケイ素を含む物質よりなることを特徴と
する請求項１または請求項２のいずれかに記載の全固体
リチウム電池。 - 【請求項４】リチウムイオン導電性固体電解質が、リチ
ウム酸化物あるいはリチウム電池酸素酸塩より選ばれる
少なくとも一種の化合物と、硫化リチウムと硫化ケイ素
よりなることを特徴とする請求項３に記載の全固体リチ
ウム電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29837794A JP3502170B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 全固体リチウム電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29837794A JP3502170B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 全固体リチウム電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162151A true JPH08162151A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3502170B2 JP3502170B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=17858911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29837794A Expired - Fee Related JP3502170B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 全固体リチウム電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3502170B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0933827A1 (en) * | 1998-02-03 | 1999-08-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium secondary battery |
| WO2000028608A1 (en) * | 1998-11-10 | 2000-05-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium secondary cell |
| EP0829913A3 (en) * | 1996-09-13 | 2002-12-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state rechargeable lithium battery, stacking battery, and charging method of the same |
| KR100385485B1 (ko) * | 2001-01-30 | 2003-05-27 | 백홍구 | 박막 전해질 및 그 제조 방법 |
| WO2006082846A1 (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-10 | Geomatec Co., Ltd. | 薄膜固体二次電池 |
| JP2008084587A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池 |
| JP2008112635A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Kyoto Univ | 全固体リチウムイオン電池およびその製造方法 |
| JP2011108532A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Sony Corp | 固体電解質電池および正極活物質 |
| WO2012074138A1 (ja) * | 2010-12-02 | 2012-06-07 | ソニー株式会社 | 固体電解質電池および正極活物質 |
| JP2017519330A (ja) * | 2014-04-24 | 2017-07-13 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ，インコーポレイティド | 二次電池用のバナジウム酸硫化物系カソード材料 |
| JPWO2016072315A1 (ja) * | 2014-11-05 | 2017-09-28 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | 蓄電デバイス用正極活物質及びその製造方法 |
| EP4123753A1 (en) * | 2021-07-21 | 2023-01-25 | Belenos Clean Power Holding AG | Particulate material for a composite electrode and method of producing the particulate material |
-
1994
- 1994-12-01 JP JP29837794A patent/JP3502170B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0829913A3 (en) * | 1996-09-13 | 2002-12-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state rechargeable lithium battery, stacking battery, and charging method of the same |
| EP1515388A1 (en) * | 1996-09-13 | 2005-03-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state rechargeable lithium battery |
| EP0933827A1 (en) * | 1998-02-03 | 1999-08-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium secondary battery |
| US6322929B1 (en) | 1998-02-03 | 2001-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium secondary battery with a high charge-discharge efficiency and a low self-discharging tendency |
| WO2000028608A1 (en) * | 1998-11-10 | 2000-05-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium secondary cell |
| US6428935B1 (en) | 1998-11-10 | 2002-08-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium secondary battery |
| KR100385485B1 (ko) * | 2001-01-30 | 2003-05-27 | 백홍구 | 박막 전해질 및 그 제조 방법 |
| JPWO2006082846A1 (ja) * | 2005-02-02 | 2008-06-26 | ジオマテック株式会社 | 薄膜固体二次電池 |
| WO2006082846A1 (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-10 | Geomatec Co., Ltd. | 薄膜固体二次電池 |
| JP2008084587A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池 |
| JP2008112635A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Kyoto Univ | 全固体リチウムイオン電池およびその製造方法 |
| JP2011108532A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Sony Corp | 固体電解質電池および正極活物質 |
| US9362547B2 (en) | 2010-12-02 | 2016-06-07 | Sony Corporation | Solid electrolyte cell and positive electrode active material |
| JP2012256581A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-12-27 | Sony Corp | 固体電解質電池および正極活物質 |
| WO2012074138A1 (ja) * | 2010-12-02 | 2012-06-07 | ソニー株式会社 | 固体電解質電池および正極活物質 |
| JP2017519330A (ja) * | 2014-04-24 | 2017-07-13 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ，インコーポレイティド | 二次電池用のバナジウム酸硫化物系カソード材料 |
| US10553857B2 (en) | 2014-04-24 | 2020-02-04 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Vanadium oxysulfide based cathode materials for rechargeable battery |
| JPWO2016072315A1 (ja) * | 2014-11-05 | 2017-09-28 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | 蓄電デバイス用正極活物質及びその製造方法 |
| EP4123753A1 (en) * | 2021-07-21 | 2023-01-25 | Belenos Clean Power Holding AG | Particulate material for a composite electrode and method of producing the particulate material |
| WO2023001413A1 (en) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | Belenos Clean Power Holding Ag | Particulate material for a composite electrode and method of producing the particulate material |
| JP2024523583A (ja) * | 2021-07-21 | 2024-06-28 | ベレノス・クリーン・パワー・ホールディング・アーゲー | 複合電極用粒子材料及び粒子材料の作製方法 |
| US12519100B2 (en) | 2021-07-21 | 2026-01-06 | Belenos Clean Power Holding Ag | Particulate material for a composite electrode and method of producing the particulate material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3502170B2 (ja) | 2004-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4578684B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| EP0951083B1 (en) | Solid state lithium secondary battery | |
| EP1515388A1 (en) | Solid state rechargeable lithium battery | |
| KR100449073B1 (ko) | 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 그 제조 방법 | |
| JP2001052733A (ja) | 全固体リチウム二次電池 | |
| WO2005119706A1 (ja) | 高性能全固体リチウム電池 | |
| JPH11219722A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPWO2000028608A1 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP4953406B2 (ja) | 全固体リチウム二次電池 | |
| JP3502170B2 (ja) | 全固体リチウム電池 | |
| JPH11297358A (ja) | リチウム二次電池 | |
| US6083475A (en) | Method for making lithiated metal oxide | |
| JP3413998B2 (ja) | 全固体リチウム電池 | |
| JPH06275315A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP3547575B2 (ja) | リチウム鉄酸化物、その製造方法およびリチウム電池 | |
| JP2887632B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| Takada et al. | Lithium ion conductive glass and its application to solid state batteries | |
| JP3601265B2 (ja) | 集合電池およびその充電方法 | |
| JPH06275314A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2012160415A (ja) | 二次電池用電極材料、電極及び二次電池 | |
| JPH07122274A (ja) | 非水二次電池 | |
| JPH06275322A (ja) | リチウム電池 | |
| JPH08138723A (ja) | 全固体リチウム電池 | |
| JPH08106911A (ja) | 全固体リチウム電池 | |
| JP3555321B2 (ja) | 負極材料およびリチウム二次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031204 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |