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JP6394020B2 - Composite laminate, lithium battery, and method for producing composite laminate - Google Patents

Composite laminate, lithium battery, and method for producing composite laminate Download PDF

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JP6394020B2 JP2014057997A JP2014057997A JP6394020B2 JP 6394020 B2 JP6394020 B2 JP 6394020B2 JP 2014057997 A JP2014057997 A JP 2014057997A JP 2014057997 A JP2014057997 A JP 2014057997A JP 6394020 B2 JP6394020 B2 JP 6394020B2
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Description

本発明は、複合積層体、リチウム電池及び複合積層体の製造方法に関する。   The present invention relates to a composite laminate, a lithium battery, and a method for producing a composite laminate.

従来、複合積層体としては、LiNi0.8Co0.15Al0.052の正極活物質層とLi7La3Zr212の固体電解質であるガーネット型酸化物とをホットプレスにより積層焼結した複合体が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この積層体では、板状正極及び板状固体電解質の密着性を高めて、界面抵抗をより低減することができるとしている。 Conventionally, as a composite laminate, a composite obtained by laminating and sintering a positive electrode active material layer of LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 and a garnet-type oxide that is a solid electrolyte of Li 7 La 3 Zr 2 O 12 by hot pressing Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this laminate, the adhesion between the plate-like positive electrode and the plate-like solid electrolyte is improved, and the interface resistance can be further reduced.

特開2013−243111号公報JP 2013-243111 A

しかしながら、上述の特許文献1の複合積層体では、ホットプレス焼結を行う必要があり、複合体を製造するに際して高圧で焼結させる制約があった。また、複合積層体を常圧で焼結させると、活物質層と固体電解質層との間に界面抵抗の高い反応層が生成し、電池として機能しないことがあった。   However, the above-described composite laminate of Patent Document 1 requires hot press sintering, and there is a restriction of sintering at a high pressure when manufacturing the composite. In addition, when the composite laminate is sintered at normal pressure, a reaction layer having a high interface resistance is generated between the active material layer and the solid electrolyte layer, and may not function as a battery.

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、機能をできるだけ低下させずに積層することができる複合積層体、リチウム電池及び複合積層体の製造方法を提供することを主目的とする。   This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the manufacturing method of the composite laminated body which can be laminated | stacked without reducing a function as much as possible, a lithium battery, and a composite laminated body. .

上述した目的を達成するために鋭意研究したところ、本発明者らは、Liと遷移金属(例えばNiやCo、Mnなど)とを少なくとも含有する複合酸化物に対して、Srを含有するガーネット型酸化物を積層して常圧焼結させると、機能をできるだけ低下させずに積層することができることを見いだし、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research to achieve the above-described object, the present inventors have found that a garnet type containing Sr with respect to a composite oxide containing at least Li and a transition metal (eg, Ni, Co, Mn, etc.). It has been found that when oxides are stacked and sintered at normal pressure, they can be stacked without reducing the function as much as possible, and the present invention has been completed.

即ち、本発明の複合積層体は、LaとSrとを少なくとも含有するガーネット型酸化物を含む第1層と、Liと遷移金属とを含有する複合酸化物を含む第2層とが一体焼成されたものである。   That is, in the composite laminate of the present invention, the first layer containing a garnet-type oxide containing at least La and Sr and the second layer containing a composite oxide containing Li and a transition metal are integrally fired. It is a thing.

本発明のリチウム電池は、上述した複合積層体を備えたものである。   The lithium battery of the present invention includes the composite laminate described above.

本発明の複合積層体の製造方法は、LaとSrとを少なくとも含有するガーネット型酸化物を含む第1層と、Liと遷移金属とを含有する複合酸化物を含む第2層とを積層した積層体を形成する積層工程と、前記積層体を1100℃以下の焼成温度で焼成する焼成工程と、を含むものである。   The manufacturing method of the composite laminated body of this invention laminated | stacked the 1st layer containing the garnet-type oxide containing La and Sr at least, and the 2nd layer containing the composite oxide containing Li and a transition metal. It includes a laminating step for forming a laminate, and a firing step for firing the laminate at a firing temperature of 1100 ° C. or lower.

本発明の複合積層体の製造方法及び複合積層体は、機能をできるだけ低下させずに積層することができる。このような効果が得られる理由は、以下のように推測される。例えば、Laを含有するガーネット型酸化物と、Liと遷移金属とを含有する複合酸化物とを積層して焼成すると、これらの材料が焼成中に反応し、両層の間に反応層が生成することがある。これにより、抵抗が高くなるなど、複合積層体の機能が低下する。本発明では、ガーネット型酸化物にSrを含むことにより、複合酸化物中の遷移金属と、ガーネット型酸化物との反応をより抑制し、上記機能低下を抑制するものと推察される。これは、LaサイトにLaよりイオン半径のわずかに大きなSrを添加すると、結晶粒の外側にSrが濃化する一方、La濃度が低下することにより、複合酸化物の遷移金属とLaとの反応が抑制されるためであると推察される。このように、反応層の生成を抑制することにより、機能をできるだけ低下させずに、第1層と第2層とを積層することができると考えられる。   The method for producing a composite laminate and the composite laminate of the present invention can be laminated without reducing the function as much as possible. The reason why such an effect is obtained is presumed as follows. For example, when a garnet-type oxide containing La and a composite oxide containing Li and a transition metal are stacked and fired, these materials react during firing and a reaction layer is formed between both layers. There are things to do. As a result, the function of the composite laminate decreases, such as an increase in resistance. In the present invention, it is surmised that the inclusion of Sr in the garnet-type oxide further suppresses the reaction between the transition metal in the composite oxide and the garnet-type oxide, and suppresses the above-described functional deterioration. This is because when Sr having a slightly larger ion radius than La is added to the La site, Sr is concentrated on the outside of the crystal grains, while the La concentration is lowered, thereby causing a reaction between the transition metal of the composite oxide and La. It is inferred that this is because of the suppression. As described above, it is considered that the first layer and the second layer can be laminated without reducing the function as much as possible by suppressing the generation of the reaction layer.

全固体型リチウム電池20の構造の一例を示す説明図。An explanatory view showing an example of structure of all solid-state lithium battery. 実施例4のガーネット型酸化物のSEM写真及び元素分析結果。The SEM photograph and elemental analysis result of the garnet-type oxide of Example 4. ガーネット型酸化物と複合酸化物との反応性を検討したXRD測定結果。The XRD measurement result which examined the reactivity of a garnet-type oxide and complex oxide. Srの含有量に対する電気伝導度及び安定性指標との関係図。The relationship figure with the electrical conductivity with respect to content of Sr, and a stability parameter | index. ガーネット型酸化物と複合酸化物とを混合した焼結体の外観写真。An appearance photograph of a sintered body in which a garnet-type oxide and a composite oxide are mixed. 比較例1の組成の複合積層体を備えた全固体電池のCVサイクル。The CV cycle of the all-solid-state battery provided with the composite laminated body of the composition of the comparative example 1. 実施例5の組成の複合積層体を備えた全固体電池のCVサイクル。The CV cycle of the all-solid-state battery provided with the composite laminated body of the composition of Example 5. 実施例5の充放電測定結果。The charging / discharging measurement result of Example 5.

本発明の複合積層体は、LaとSrとを少なくとも含有するガーネット型酸化物を含む第1層と、Liと遷移金属とを含有する複合酸化物を含む第2層とが一体焼成されたものである。この複合積層体は、第1層がリチウムのイオン伝導性を有する酸化物である固体電解質層であり、第2層がリチウムイオンを吸蔵放出する活物質層であるものとしてもよい。なお、「一体焼成」とは、焼結体同士を貼り合わせたものではない趣旨であり、粉体の成形体と焼結体とを一体で焼成したものとしてもよいし、粉体の成形体同士を一体で焼成したものとしてもよい。   The composite laminate of the present invention is obtained by integrally firing a first layer containing a garnet-type oxide containing at least La and Sr and a second layer containing a composite oxide containing Li and a transition metal It is. In the composite laminate, the first layer may be a solid electrolyte layer that is an oxide having lithium ion conductivity, and the second layer may be an active material layer that occludes and releases lithium ions. The term “integrated firing” means that the sintered bodies are not bonded to each other, and the powder compact and the sintered compact may be integrally fired, or the powder compact. It is good also as what baked together.

第1層に含まれるガーネット型酸化物は、LiとLaとSrとZrとを含有し、更にLaと異なる元素でありアルカリ土類金属及びランタノイド元素のうち少なくとも1種以上の元素Aと、Zrと異なる元素であり酸素と6配位をとることが可能な遷移元素及び第12族〜第15族に属する典型元素のうち少なくとも1種以上の元素Bとを含有するものとしてもよい。より具体的には、ガーネット型酸化物は、基本組成Li7+X+Y-ZLa3-X-YSrXYZr2-ZZ12(式中、元素Aは、Ba,Ca,MgおよびYからなる群より選ばれた1種類以上の元素であり、元素Bは、Sc,Ti,V,Y,Nb,Hf,Ta,Al,Si,GaおよびGeからなる群より選ばれた1種類以上の元素であり、0<X≦1、0≦Y≦1、0≦Z≦1、(X+Y)<Zを満たす)で表されるものであることがより好ましい。このガーネット型酸化物は、Srを含むものとすると、機能をできるだけ低下させずに第2層と積層することができる。また、Srを含むものとすると、融点が下がり、焼成温度を低下させるなど、焼成エネルギーをより低減することができる。この元素Aは、Caが好ましい。Caを含むものとするとリチウムイオン伝導度をより向上することができる。また、元素Bは、Nbであることが好ましい。Nbを含むものとすると、リチウムイオン伝導度をより高めることができる。この基本組成式において、ガーネット型酸化物は、0.05≦X≦0.2を満たすことがより好ましい。この範囲では、第2層との反応安定性とイオン伝導性とを両立することができより好ましい。また、イオン導電性をより優先すれば、0<X<0.05を満たすものとしてもよい。あるいは、第2層との反応安定性をより優先すれば、0.2<X<1の範囲としてもよい。 The garnet-type oxide contained in the first layer contains Li, La, Sr, and Zr, and is an element different from La, which is at least one element A among alkaline earth metal and lanthanoid elements, and Zr. And a transition element capable of taking 6-coordination with oxygen and at least one element B among typical elements belonging to Group 12 to Group 15. More specifically, the garnet-type oxide has a basic composition Li 7 + X + YZ La 3 -XY Sr X A Y Zr 2 -Z B Z O 12 (wherein the element A includes Ba, Ca, Mg and One or more elements selected from the group consisting of Y, and the element B is one type selected from the group consisting of Sc, Ti, V, Y, Nb, Hf, Ta, Al, Si, Ga and Ge It is more preferable that the above elements are represented by 0 <X ≦ 1, 0 ≦ Y ≦ 1, 0 ≦ Z ≦ 1, and (X + Y) <Z). If this garnet-type oxide contains Sr, it can be laminated with the second layer without reducing the function as much as possible. Moreover, when it contains Sr, melting | fusing point will fall and baking energy can be reduced further, such as reducing a baking temperature. This element A is preferably Ca. When Ca is contained, the lithium ion conductivity can be further improved. The element B is preferably Nb. When Nb is included, lithium ion conductivity can be further increased. In this basic composition formula, the garnet-type oxide more preferably satisfies 0.05 ≦ X ≦ 0.2. Within this range, both the reaction stability with the second layer and the ionic conductivity can be achieved, which is more preferable. If ionic conductivity is given higher priority, 0 <X <0.05 may be satisfied. Alternatively, if priority is given to the reaction stability with the second layer, the range may be 0.2 <X <1.

ここで、ガーネット型酸化物は、主としてガーネット型の構造を有していればよく、例えば、ガーネット型以外の構造が一部含まれていたり、X線回折のピーク位置がシフトしているなどガーネットからみて歪んだ構造を含むものとしてもよい。また、組成式で示しているが、第1層には他の元素や構造などが一部含まれていてもよい。なお、「基本組成」とは、元素A,元素Bにはそれぞれ主成分の元素と1以上の副成分の元素を含んでいてもよい趣旨である。   Here, the garnet-type oxide is only required to have mainly a garnet-type structure. For example, the garnet-type oxide includes a part of the structure other than the garnet-type structure or the peak position of X-ray diffraction is shifted. It may include a structure that is distorted when viewed from the viewpoint. In addition, as shown by the composition formula, the first layer may partially include other elements and structures. The “basic composition” means that the element A and the element B may each contain a main component element and one or more subcomponent elements.

ガーネット型酸化物は、電気伝導度(リチウムイオン伝導度,25℃)が0.4×10-4(S/cm)以上であることが好ましく、1.0×10-4(S/cm)以上であることがより好ましく、1.4×10-4(S/cm)以上であることが更に好ましく、1.5×10-4(S/cm)以上であることが最も好ましい。このリチウムイオン伝導度は、Sr,元素A,元素Bの添加割合(X,Y,Z)や、焼成温度を調整することにより、適宜変更することができる。 The garnet-type oxide preferably has an electric conductivity (lithium ion conductivity, 25 ° C.) of 0.4 × 10 −4 (S / cm) or more, and 1.0 × 10 −4 (S / cm). More preferably, it is 1.4 × 10 −4 (S / cm) or more, and most preferably 1.5 × 10 −4 (S / cm) or more. This lithium ion conductivity can be appropriately changed by adjusting the addition ratio (X, Y, Z) of Sr, element A, and element B and the firing temperature.

ガーネット型酸化物は、1100℃以下で焼成されていることが好ましく、1050℃以下で焼成されていることがより好ましく、1000℃以下で焼成されていることが更に好ましい。1100℃以下の焼成では、焼成エネルギーの低減をより図ることができる。ガーネット型構造を形成する観点から、ガーネット型酸化物は、800℃以上で焼成されていることが好ましい。このガーネット型酸化物を含む第1層は、第2層と共に一体焼成されていることが好ましい。こうすれば、1回の焼成により積層体を焼結できるため、焼成効率がよい。   The garnet-type oxide is preferably baked at 1100 ° C. or lower, more preferably baked at 1050 ° C. or lower, and further preferably baked at 1000 ° C. or lower. In firing at 1100 ° C. or lower, the firing energy can be further reduced. From the viewpoint of forming a garnet structure, the garnet oxide is preferably fired at 800 ° C. or higher. The first layer containing the garnet-type oxide is preferably integrally fired together with the second layer. By doing so, the laminate can be sintered by one firing, so that the firing efficiency is good.

第2層に含まれる複合酸化物は、Liのほか、Ni、Co及びMnのうち1以上を含有するものとしてもよい。例えば、複合酸化物は、基本組成LiNiaCobMnc2(0≦a<1、0<b≦1、0≦c<1、a+b+c=1)で表されるものであることがより好ましい。この基本組成において、0.2≦a≦0.6、0.2≦b≦0.6及び0.2≦c≦0.6を満たすものとしてもよい。また、この基本組成において、0.3≦a≦0.4、0.3≦b≦0.4及び0.3≦c≦0.4を満たすものとしてもよい。例えば、複合酸化物は、基本組成式をLi(1-n)MnO2(0<n<1など、以下同じ)やLi(1-n)Mn24などとするリチウムマンガン複合酸化物、基本組成式をLi(1-n)CoO2とするリチウムコバルト複合酸化物、基本組成式をLi(1-n)NiO2とするリチウムニッケル複合酸化物、基本組成式をLi(1-n)Ni1/3Co1/3Mn1/32とするリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物であるものとしてもよい。 The composite oxide contained in the second layer may contain one or more of Ni, Co, and Mn in addition to Li. For example, the composite oxide may be represented by a basic composition LiNi a Co b Mn c O 2 (0 ≦ a <1, 0 <b ≦ 1, 0 ≦ c <1, a + b + c = 1). preferable. In this basic composition, 0.2 ≦ a ≦ 0.6, 0.2 ≦ b ≦ 0.6, and 0.2 ≦ c ≦ 0.6 may be satisfied. Further, in this basic composition, 0.3 ≦ a ≦ 0.4, 0.3 ≦ b ≦ 0.4, and 0.3 ≦ c ≦ 0.4 may be satisfied. For example, the composite oxide is a lithium manganese composite oxide having a basic composition formula of Li (1-n) MnO 2 (0 <n <1, etc., the same shall apply hereinafter), Li (1-n) Mn 2 O 4, etc. Lithium cobalt composite oxide with basic composition formula Li (1-n) CoO 2 , lithium nickel composite oxide with basic composition formula Li (1-n) NiO 2 , basic composition formula Li (1-n) Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 and may be as a lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide.

本発明の複合積層体は、第1層の厚さが0.1μm以上であるものとしてもよいし、1μm以上であるものとしてもよいし、10μm以上であるものとしてもよい。また、第1層の厚さは1mm以下であるものとしてもよい。なお、第2層の厚さも同様である。本発明の複合積層体は、第1層と第2層とを積層した状態で焼結しても、複合積層体の機能、例えばリチウムイオン伝導性などを低下させないことから、複合積層体をより薄く作製可能である。また、未焼結の第1層及び第2層を積層させて焼成することができるから、焼成工程の簡略化や焼成エネルギーの低減をより図ることができる。   In the composite laminate of the present invention, the first layer may have a thickness of 0.1 μm or more, 1 μm or more, or 10 μm or more. Further, the thickness of the first layer may be 1 mm or less. The same applies to the thickness of the second layer. Since the composite laminate of the present invention does not deteriorate the function of the composite laminate, such as lithium ion conductivity, even if it is sintered in a state where the first layer and the second layer are laminated, the composite laminate is more It can be made thin. In addition, since the unsintered first layer and the second layer can be laminated and fired, the firing process can be simplified and the firing energy can be further reduced.

本発明の複合積層体は、リチウム電池に利用することができる。リチウムイオン伝導度がより高いからである。このとき、ガーネット型酸化物は、例えば、リチウム電池の固体電解質として利用するものとしてもよいし、リチウム電池のセパレータとして利用するものとしてもよい。こうしたリチウム電池は、固体電解質である第1層と正極活物質である第2層とを備える複合積層体と、リチウムを吸蔵・放出しうる負極活物質を有する負極と、を備えるものである。負極に用いる負極活物質としては、リチウム金属、リチウム合金、スズ化合物などの無機化合物、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素質材料、リチウムチタン複合酸化物及び導電性ポリマーなどが挙げられる。炭素質材料は、特に限定されるものではないが、コークス類、ガラス状炭素類、グラファイト類、難黒鉛化性炭素類、熱分解炭素類、炭素繊維などが挙げられる。   The composite laminated body of this invention can be utilized for a lithium battery. This is because the lithium ion conductivity is higher. At this time, the garnet-type oxide may be used as, for example, a solid electrolyte of a lithium battery, or may be used as a separator of a lithium battery. Such a lithium battery includes a composite laminate including a first layer that is a solid electrolyte and a second layer that is a positive electrode active material, and a negative electrode having a negative electrode active material that can occlude and release lithium. Examples of the negative electrode active material used for the negative electrode include inorganic compounds such as lithium metal, lithium alloys, and tin compounds, carbonaceous materials capable of inserting and extracting lithium ions, lithium titanium composite oxides, and conductive polymers. The carbonaceous material is not particularly limited, and examples thereof include cokes, glassy carbons, graphites, non-graphitizable carbons, pyrolytic carbons, and carbon fibers.

本発明のリチウム電池は、上述した複合積層体を備えている。このリチウム電池は、二次電池としてもよいし、全固体型リチウム電池としてもよい。このリチウム電池の構造は、特に限定されないが、例えば図1に示す構造が挙げられる。図1は、全固体型リチウム電池20の構造の一例を示す説明図である。この全固体型リチウム電池20は、第1層である固体電解質層10と、この固体電解質層10の片面に形成された第2層である正極活物質層11と、この固体電解質層10のもう片面に形成された負極活物質層14とを有する。ガーネット型酸化物を含む固体電解質層10及び複合酸化物を含む正極活物質層11が、本発明の複合積層体12である。正極活物質層11の表面には、集電体13が形成されており、負極活物質層14の表面には、集電体15が形成されている。   The lithium battery of the present invention includes the composite laminate described above. This lithium battery may be a secondary battery or an all solid-state lithium battery. Although the structure of this lithium battery is not specifically limited, For example, the structure shown in FIG. 1 is mentioned. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the structure of the all-solid-state lithium battery 20. The all solid-state lithium battery 20 includes a solid electrolyte layer 10 as a first layer, a positive electrode active material layer 11 as a second layer formed on one side of the solid electrolyte layer 10, and a solid electrolyte layer 10. A negative electrode active material layer formed on one side. A solid electrolyte layer 10 containing a garnet-type oxide and a positive electrode active material layer 11 containing a composite oxide are the composite laminate 12 of the present invention. A current collector 13 is formed on the surface of the positive electrode active material layer 11, and a current collector 15 is formed on the surface of the negative electrode active material layer 14.

本発明の複合積層体の製造方法は、LaとSrとを少なくとも含有するガーネット型酸化物を含む第1層と、Liと遷移金属とを含有する複合酸化物を含む第2層とを積層した積層体を形成する積層工程と、この積層体を1100℃以下の焼成温度で焼成する焼成工程と、を含む。   The manufacturing method of the composite laminated body of this invention laminated | stacked the 1st layer containing the garnet-type oxide containing La and Sr at least, and the 2nd layer containing the composite oxide containing Li and a transition metal. A laminating step of forming a laminate, and a firing step of firing the laminate at a firing temperature of 1100 ° C. or lower.

積層工程では、上記複合積層体で説明したガーネット型酸化物や複合酸化物を用いるものとすればよい。ガーネット型酸化物は、例えば、LiやLa、Sr、Zr、更にはNbなどの原料成分を混合して1100℃以下の温度で焼成することにより得ることができる。ガーネット型酸化物の原料にSrや元素Aなどが含まれるため、より低い焼成温度でガーネット型の結晶構造にすることができる。原料成分は、酸化物よりも、炭酸塩や水酸化物とすることが好ましい。このとき、Liを過剰量入れることが好ましい。この積層工程では、第1層を焼結体とし第2層を粉体の成形体としてもよいし、第2層を焼結体とし第1層を粉体の成形体としてもよいし、第1層及び第2層を粉体の成形体としてもよい。第1層と第2層とを粉体の成形体として焼成工程で焼結させると、焼成処理の繰り返しをより低減でき好ましい。   In the stacking step, the garnet-type oxide or composite oxide described in the composite stack may be used. The garnet-type oxide can be obtained, for example, by mixing raw material components such as Li, La, Sr, Zr, and Nb and firing at a temperature of 1100 ° C. or lower. Since the garnet-type oxide raw material contains Sr, element A, and the like, a garnet-type crystal structure can be obtained at a lower firing temperature. The raw material component is preferably carbonate or hydroxide rather than oxide. At this time, it is preferable to add an excessive amount of Li. In this laminating step, the first layer may be a sintered body and the second layer may be a powder compact, the second layer may be a sintered body and the first layer may be a powder compact, The first layer and the second layer may be formed into a powder compact. It is preferable to sinter the first layer and the second layer as a powder compact in the firing step because the repetition of the firing treatment can be further reduced.

焼成工程では、積層体を1100℃以下の焼成温度で焼成する。この焼成工程では、圧力をかけて積層体の焼成処理を行うものとしても問題ないが、常圧の大気雰囲気で積層体の焼成処理を行うことが好ましい。こうすれば、簡便な処理で複合積層体を焼成することができる。また、第1層にはSrが含まれているから、常圧焼成を行っても、第1層と第2層との間に電気伝導度の低い不活性な反応層が生成しにくい。焼成温度は、1050℃以下がより好ましく、1000℃以下が更に好ましい。焼成エネルギーをより低減することができるからである。なお、第1層及び第2層の焼結性を考慮すると、焼成温度は、800℃以上であることが好ましく、900℃以上であることがより好ましく、950℃以上であることが更に好ましい。焼結性を高めることが可能であれば、750℃以上としてもよい。   In the firing step, the laminate is fired at a firing temperature of 1100 ° C. or lower. In this firing step, there is no problem as long as the laminate is fired by applying pressure, but the laminate is preferably fired in an atmospheric pressure atmosphere. If it carries out like this, a composite laminated body can be baked with a simple process. In addition, since the first layer contains Sr, an inert reaction layer having a low electrical conductivity is unlikely to be generated between the first layer and the second layer even if the normal pressure firing is performed. The firing temperature is more preferably 1050 ° C. or less, and still more preferably 1000 ° C. or less. This is because the firing energy can be further reduced. In consideration of the sinterability of the first layer and the second layer, the firing temperature is preferably 800 ° C. or higher, more preferably 900 ° C. or higher, and further preferably 950 ° C. or higher. If the sinterability can be improved, the temperature may be 750 ° C. or higher.

以上詳述した複合積層体では、機能をできるだけ低下させずに第1層と第2層と積層することができる。これは、例えば、ガーネット型酸化物にSrを含むことにより、複合酸化物中の遷移金属とガーネット型酸化物との反応をより抑制し、電気伝導度の低い不活性な反応層が生成しにくいためであると推察される。このため、上記機能低下が抑制されるものと推察される。また、ガーネット型酸化物にSrや元素A,Bなどを含むため、電気伝導度の低下をできるだけ抑えると共に、焼成エネルギーをより低減することができる。これは、構成元素数を増やすことにより融点が下がり、Zrのサイトに違うイオン半径を有する元素を置換することによりLiイオン周りの酸素イオンの原子座標が変化し、Liイオンの移動が容易になるためであると考えられる。   In the composite laminate described in detail above, the first layer and the second layer can be laminated without reducing the function as much as possible. This is because, for example, by containing Sr in the garnet-type oxide, the reaction between the transition metal in the composite oxide and the garnet-type oxide is further suppressed, and an inactive reaction layer having a low electrical conductivity is hardly generated. This is presumed to be due to this. For this reason, it is guessed that the said function fall is suppressed. Further, since the garnet-type oxide contains Sr, elements A and B, etc., it is possible to suppress the decrease in electrical conductivity as much as possible and to further reduce the firing energy. This is because the melting point is lowered by increasing the number of constituent elements, and the atomic coordinates of oxygen ions around the Li ions are changed by substituting elements having different ionic radii at the Zr sites, thereby facilitating the movement of Li ions. This is probably because of this.

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.

以下には、本発明の複合積層体を具体的に作製した例を実施例として説明する。   Below, the example which produced the composite laminated body of this invention concretely is demonstrated as an Example.

[ガーネット型酸化物の作製]
ガーネット型酸化物として、Li6.75La3Zr1.75Nb0.2512(LLZNb)と、Srを更に添加したLi7+X-ZLa3-XSrXZr2-ZNbZ12(Sr−LLZNb)とを合成した。出発原料は、Li2CO3、La(OH)3、SrCO3、ZrO2およびNb25とした。出発原料を化学量論比になるように秤量した。ただし本焼結でのLiの欠損を補う目的で、組成中のLi量に対して10at.%になるようにLi2CO3を過剰添加した。ジルコニアボールを用い、エタノール中にて遊星ボールミル(300rpm)で1時間、混合・粉砕を行った。出発原料の混合粉末をボールとエタノールから分離したのち、Al23るつぼ中にて、LLZNbを950℃、10時間、Sr−LLZNbを900℃、10時間、大気雰囲気で仮焼した。その後、この混合粉末を、ジルコニアボールを用い、エタノール中にて遊星ボールミル(300rpm)で1時間混合粉砕した。得られた粉末を再び上記条件下(950・900℃、10時間、大気雰囲気)で仮焼し、その後ペレット状に成形した。このペレットを、未成形の仮焼物(パウダーベッド)で包みそれぞれ1150・1050℃、36時間、大気雰囲気下で本焼結し、試料(ペレット)を得た。上記基本組成式でX=0及びZ=0.25の組成を比較例1(LLZNb)とし、X=0.05及びZ=0.40の組成を実施例1とし、X=0.10及びZ=0.30の組成を実施例2とし、X=0.30及びZ=0.45の組成を実施例3とし、X=0.50及びZ=0.50の組成を実施例4とし、X=0.40及びZ=0.50の組成を実施例5とした。
[Production of garnet-type oxide]
As garnet-type oxides, Li 6.75 La 3 Zr 1.75 Nb 0.25 O 12 (LLZNb) and Li 7 + XZ La 3 -X Sr X Zr 2 -Z Nb Z O 12 (Sr-LLZNb) further added with Sr Was synthesized. The starting materials were Li 2 CO 3 , La (OH) 3 , SrCO 3 , ZrO 2 and Nb 2 O 5 . The starting material was weighed to a stoichiometric ratio. However, in order to make up for the loss of Li in the main sintering, 10 at. Li 2 CO 3 was excessively added so as to be a%. Using zirconia balls, mixing and pulverization were performed in ethanol in a planetary ball mill (300 rpm) for 1 hour. After separating the mixed powder of the starting material from the balls and ethanol, LLZNb was calcined in an Al 2 O 3 crucible at 950 ° C. for 10 hours and Sr-LLZNb at 900 ° C. for 10 hours in an air atmosphere. Then, this mixed powder was mixed and ground for 1 hour in a planetary ball mill (300 rpm) in ethanol using zirconia balls. The obtained powder was calcined again under the above conditions (950.900 ° C., 10 hours, air atmosphere), and then formed into pellets. The pellet was wrapped in an unmolded calcined product (powder bed) and sintered at 1150 · 1050 ° C. for 36 hours in an air atmosphere to obtain a sample (pellet). In the above basic composition formula, the composition of X = 0 and Z = 0.25 is Comparative Example 1 (LLZNb), the composition of X = 0.05 and Z = 0.40 is Example 1, and X = 0.10 and The composition of Z = 0.30 is Example 2, the composition of X = 0.30 and Z = 0.45 is Example 3, and the composition of X = 0.50 and Z = 0.50 is Example 4. The composition of X = 0.40 and Z = 0.50 was taken as Example 5.

[複合酸化物]
LiCoO2(LCO)は、日本化学製セルシード10Nを用いた。また、LiNi1/3Co1/3Mn1/32と(NCM)して、戸田工業製のものを用いた。
[Composite oxide]
As a LiCoO 2 (LCO), a cell seed 10N manufactured by Nippon Chemical Co., Ltd. was used. In addition, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 (NCM) manufactured by Toda Kogyo was used.

[LBO合成]
Li3BO3(LBO)は、Li2CO3、B23を出発原料とし、化学量論比になるよう秤量し、ボールミルで混合したのち、600℃、10時間焼成して得た。
[LBO synthesis]
Li 3 BO 3 (LBO) was obtained by using Li 2 CO 3 and B 2 O 3 as starting materials, weighing them to a stoichiometric ratio, mixing them with a ball mill, and firing at 600 ° C. for 10 hours.

[複合積層体の作製]
複合酸化物とLBO粉末とを溶媒(アルコール)に加え、エチルセルロース(日新化成(株)製ECビヒクル)をバインダーとして添加しペーストとした。上述したガーネット型酸化物のペレット上に複合酸化物のペーストをスクリーン印刷により形成し、乾燥して未焼結の積層体とした。この積層体を、800℃で1時間、その後900℃で30分間、大気中で焼き付け、ガーネット型酸化物と複合酸化物とを一体焼結した複合積層体を得た。
[Production of composite laminate]
The composite oxide and LBO powder were added to a solvent (alcohol), and ethyl cellulose (EC vehicle manufactured by Nisshin Kasei Co., Ltd.) was added as a binder to obtain a paste. A composite oxide paste was formed on the garnet-type oxide pellets by screen printing and dried to obtain an unsintered laminate. This laminate was baked in the air at 800 ° C. for 1 hour and then at 900 ° C. for 30 minutes to obtain a composite laminate in which garnet-type oxide and composite oxide were integrally sintered.

(電気伝導度)
複合積層体の電気伝導度を測定した。恒温槽中にてACインピーダンスアナライザー(Agilent4294A)を用い、周波数40Hz〜110MHz、振幅電圧100mVの条件で、ナイキストプロットの円弧より抵抗値を求め、この抵抗値から電気伝導度を算出した。ACインピーダンスアナライザーで測定する際のブロッキング電極にはAu電極を用いた。Au電極は市販のAuペーストを850℃、30分の条件で焼き付けることで形成した。
(Electrical conductivity)
The electrical conductivity of the composite laminate was measured. Using an AC impedance analyzer (Agilent 4294A) in a thermostatic chamber, a resistance value was obtained from the arc of the Nyquist plot under the conditions of a frequency of 40 Hz to 110 MHz and an amplitude voltage of 100 mV, and the electrical conductivity was calculated from the resistance value. An Au electrode was used as a blocking electrode when measuring with an AC impedance analyzer. The Au electrode was formed by baking a commercially available Au paste at 850 ° C. for 30 minutes.

(反応性評価)
ガーネット型酸化物と、複合酸化物(NCM及びLCO)との反応性を評価した。ガーネット型酸化物と複合酸化物とを質量比で、2:1の割合となるよう配合して乳鉢で混合し、純金製のるつぼ中で加熱した。加熱は電気炉中で行い、900℃で30分間保持した。その後、得られた混合粉末を乳鉢で粉砕し、X線回折測定装置(リガク製、Ultima IV)を用いて、反応性を評価した。X線回折測定は、測定モードを蛍光軽減モードとし、0.01°ステップ、10°/分、測定範囲2θ=10〜80°の条件で行った。
(Reactivity evaluation)
The reactivity of the garnet-type oxide and the composite oxide (NCM and LCO) was evaluated. The garnet-type oxide and the composite oxide were mixed at a mass ratio of 2: 1, mixed in a mortar, and heated in a pure gold crucible. Heating was performed in an electric furnace and held at 900 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the obtained mixed powder was pulverized in a mortar, and the reactivity was evaluated using an X-ray diffraction measurement device (manufactured by Rigaku, Ultimate IV). The X-ray diffraction measurement was performed under the conditions of 0.01 ° step, 10 ° / min, and measurement range 2θ = 10 to 80 °, with the measurement mode being the fluorescence reduction mode.

(全固体リチウム電池の作製及び評価)
上記作製した複合積層体の表面(複合酸化物の表面)にAuをイオンコートした。また、上記作製した複合積層体の裏面(複合酸化物が形成されていないガーネット型酸化物の表面)に負極活物質としてLi金属を蒸着して電池を作製した。電池評価は、ソーラトロンを用いて、0.1mV/secで2.5V〜4.3Vの範囲でCVサイクルし、また、2.5〜5V(5μA/cm2)でCC充放電することにより行った。
(Production and evaluation of all-solid lithium battery)
Au was ion-coated on the surface of the composite laminate produced above (the surface of the composite oxide). Moreover, Li metal was vapor-deposited as a negative electrode active material on the back surface (the surface of the garnet-type oxide in which the composite oxide was not formed) of the produced composite laminated body, and the battery was produced. The battery evaluation is performed by performing a CV cycle in the range of 2.5 V to 4.3 V at 0.1 mV / sec using CC, and CC charging / discharging at 2.5 to 5 V (5 μA / cm 2 ). It was.

(結果と考察)
図2は、実施例4のガーネット型酸化物のSEM写真及び元素分析結果である。図2に示すように、LaをSrで置換すると、Srが粒界部で濃化することがわかった。図3は、ガーネット型酸化物と複合酸化物との反応性を検討したXRD測定結果である。比較例1のガーネット型酸化物の組成では、反応物であるLaNiO3のピークが明確に確認できた。そこで、ガーネット型酸化物のXRDピークと重ならないLaNiO3のピーク範囲として、2θ=22.5〜23.5°を選び、XRDのピーク強度を用いてガーネット型酸化物の安定性の指標を求めた。この指標は、反応物のピーク強度をXRDの全体のピーク強度の総和で割った値の逆数とした。図4は、Srの含有量に対する電気伝導度及び安定性指標との関係図である。図4に示すように、基本組成式におけるSrの含有量Xが0.05≦X≦0.2の範囲Aでは、複合酸化物との反応性が低く、且つ電気伝導度(即ちLiイオン伝導率)が比較的高い領域であった。また、0.2<X<1の範囲Bでは、複合酸化物との反応性は低いが、電気伝導度が低い領域であった。また、0<X<0.05の範囲Cでは、複合酸化物との反応性は比較的高いが、電気伝導度が高い領域であった。したがって、反応性とLiイオン伝導率との関係からは、0.05≦X≦0.2の範囲Aがより良好であると考えられた。図5は、ガーネット型酸化物と複合酸化物(LCO)とを混合した焼結体の外観写真である。この焼結体は、ガーネット型酸化物と複合酸化物(LCO)とを体積比で2:1で混合した粉体をプレス成形により成形し、この成形体を900℃、30分焼成して得られた。図5に示すように、目視において焼成体を確認すると、Srの含有量に応じて黄緑色の反応色に変化がみられ、Sr含有量が多いほど反応抑制効果があることが確認できた。
(Results and discussion)
FIG. 2 shows an SEM photograph and elemental analysis results of the garnet-type oxide of Example 4. As shown in FIG. 2, it was found that when La is replaced with Sr, Sr is concentrated at the grain boundary. FIG. 3 is an XRD measurement result in which the reactivity between the garnet-type oxide and the composite oxide was examined. In the composition of the garnet-type oxide of Comparative Example 1, the peak of LaNiO 3 as a reaction product was clearly confirmed. Therefore, 2θ = 22.5 to 23.5 ° is selected as the peak range of LaNiO 3 that does not overlap with the XRD peak of the garnet-type oxide, and the stability index of the garnet-type oxide is obtained using the peak intensity of the XRD. It was. This index was the reciprocal of the value obtained by dividing the peak intensity of the reactant by the total peak intensity of the XRD. FIG. 4 is a relationship diagram of the electrical conductivity and the stability index with respect to the Sr content. As shown in FIG. 4, in the range A where the Sr content X in the basic composition formula is 0.05 ≦ X ≦ 0.2, the reactivity with the composite oxide is low and the electrical conductivity (that is, Li ion conduction). Rate) was a relatively high area. In the range B where 0.2 <X <1, the reactivity with the composite oxide was low, but the electric conductivity was low. In the range C of 0 <X <0.05, the reactivity with the composite oxide was relatively high, but the electric conductivity was high. Therefore, from the relationship between reactivity and Li ion conductivity, the range A of 0.05 ≦ X ≦ 0.2 was considered to be better. FIG. 5 is an appearance photograph of a sintered body in which a garnet-type oxide and a composite oxide (LCO) are mixed. This sintered body is obtained by pressing a powder obtained by mixing garnet-type oxide and composite oxide (LCO) at a volume ratio of 2: 1 by press molding, and firing this molded body at 900 ° C. for 30 minutes. It was. As shown in FIG. 5, when the fired body was visually confirmed, a change in the yellow-green reaction color was observed according to the Sr content, and it was confirmed that the higher the Sr content, the more effective the reaction was suppressed.

図6は、比較例1の組成の複合積層体を備えた全固体電池のCVサイクルである。図7は、実施例5の組成の複合積層体を備えた全固体電池のCVサイクルである。図6は、比較例1の組成で750℃1時間焼成したものと、900℃30分焼成した複合積層体を用いた電池の測定結果である。また、図7は、実施例5の組成で800℃1時間焼成したものと、900℃30分焼成した複合積層体を用いた電池の測定結果である。図6に示すように、比較例1の組成では、900℃で焼成すると、充放電しないことがわかった。例えば、複合体の作製時にガーネット型酸化物と複合酸化物とを共焼成する場合には、焼成温度が比較的高い(例えば850℃以上など)ことがあり、比較例1の組成では好ましくなかった。一方、実施例5の組成では、900℃で焼成しても充放電することから、Srの効果が現れていると考えられた。図8は、実施例5の充放電測定結果である。図8に示すように、実施例5の複合積層体を備えた全固体リチウム電池では、2.5V〜5.0Vの範囲で問題なくCC充放電を行うことができることが確認された。   6 is a CV cycle of an all-solid battery provided with a composite laminate having the composition of Comparative Example 1. FIG. FIG. 7 is a CV cycle of an all-solid-state battery including the composite laminate of the composition of Example 5. FIG. 6 shows the measurement results of a battery using the composite layered body fired at 750 ° C. for 1 hour with the composition of Comparative Example 1 and 900 ° C. for 30 minutes. FIG. 7 shows the measurement results of the battery using the composite laminate obtained by firing at 800 ° C. for 1 hour with the composition of Example 5 and 900 ° C. for 30 minutes. As shown in FIG. 6, it was found that the composition of Comparative Example 1 did not charge and discharge when fired at 900 ° C. For example, when the garnet-type oxide and the composite oxide are co-fired at the time of producing the composite, the firing temperature may be relatively high (for example, 850 ° C. or higher), which is not preferable in the composition of Comparative Example 1. . On the other hand, in the composition of Example 5, since it was charged and discharged even when baked at 900 ° C., it was considered that the effect of Sr appeared. FIG. 8 shows the charge / discharge measurement results of Example 5. As shown in FIG. 8, in the all-solid-state lithium battery provided with the composite laminated body of Example 5, it was confirmed that CC charging / discharging can be performed in the range of 2.5V-5.0V without a problem.

10 固体電解質層、11 正極活物質層、12 複合積層体、13 集電体、14 負極活物質層、15 集電体、20 全固体型リチウム電池。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solid electrolyte layer, 11 Positive electrode active material layer, 12 Composite laminated body, 13 Current collector, 14 Negative electrode active material layer, 15 Current collector, 20 All solid-state lithium battery.

Claims (10)

LaとSrとを少なくとも含有するガーネット型酸化物を含む第1層と、Liと遷移金属とを含有する複合酸化物を含む第2層とが一体焼成されており、
前記ガーネット型酸化物は、基本組成Li 7+X+Y-Z La 3-X-Y Sr X Y Zr 2-Z Z 12 (式中、元素Aは、Ba,Ca,MgおよびYからなる群より選ばれた1種類以上の元素であり、元素Bは、Sc,Ti,V,Y,Nb,Hf,Ta,Al,Si,GaおよびGeからなる群より選ばれた1種類以上の元素であり、0.05≦X≦0.2、0≦Y≦1、0≦Z≦1、(X+Y)<Zを満たす)で表される、
複合積層体。
A first layer containing a garnet-type oxide containing at least La and Sr and a second layer containing a composite oxide containing Li and a transition metal are integrally fired ,
The garnet-type oxide has a basic composition Li 7 + X + YZ La 3 -XY Sr X A Y Zr 2 -Z B Z O 12 (wherein the element A is from the group consisting of Ba, Ca, Mg and Y) One or more selected elements, and the element B is one or more elements selected from the group consisting of Sc, Ti, V, Y, Nb, Hf, Ta, Al, Si, Ga, and Ge. 0.05 ≦ X ≦ 0.2, 0 ≦ Y ≦ 1, 0 ≦ Z ≦ 1, and (X + Y) <Z are satisfied).
Composite laminate.
前記ガーネット型酸化物は、0.05≦X≦0.1を満たす、請求項に記載の複合積層体。 The composite laminate according to claim 1 , wherein the garnet-type oxide satisfies 0.05 ≦ X ≦ 0.1. 前記複合酸化物は、基本組成LiNiaCobMnc2(0≦a<1、0<b≦1、0≦c<1、a+b+c=1)で表される、請求項1又は2に記載の複合積層体。 Said composite oxide is represented by the basic composition LiNi a Co b Mn c O 2 (0 ≦ a <1,0 <b ≦ 1,0 ≦ c <1, a + b + c = 1), in claim 1 or 2 The composite laminate described. 前記複合酸化物は、0.2≦a≦0.6、0.2≦b≦0.6、0.2≦c≦0.6を満たす、請求項に記載の複合積層体。 The composite laminate according to claim 3 , wherein the composite oxide satisfies 0.2 ≦ a ≦ 0.6, 0.2 ≦ b ≦ 0.6, and 0.2 ≦ c ≦ 0.6. 請求項1〜のいずれか1項に記載の複合積層体を備えた、リチウム電池。 The lithium battery provided with the composite laminated body of any one of Claims 1-4 . LaとSrとを少なくとも含有するガーネット型酸化物を含む第1層と、Liと遷移金属とを含有する複合酸化物を含む第2層とを積層した積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を1100℃以下の焼成温度で焼成する焼成工程と、を含み
前記ガーネット型酸化物は、基本組成Li 7+X+Y-Z La 3-X-Y Sr X Y Zr 2-Z Z 12 (式中、元素Aは、Ba,Ca,MgおよびYからなる群より選ばれた1種類以上の元素であり、元素Bは、Sc,Ti,V,Y,Nb,Hf,Ta,Al,Si,GaおよびGeからなる群より選ばれた1種類以上の元素であり、0.05≦X≦0.2、0≦Y≦1、0≦Z≦1、(X+Y)<Zを満たす)で表される、
複合積層体の製造方法。
A laminating step of forming a laminate in which a first layer containing a garnet-type oxide containing at least La and Sr and a second layer containing a composite oxide containing Li and a transition metal are laminated;
Anda firing step of firing the laminate at a sintering temperature of 1100 ° C. or less,
The garnet-type oxide has a basic composition Li 7 + X + YZ La 3 -XY Sr X A Y Zr 2 -Z B Z O 12 (wherein the element A is from the group consisting of Ba, Ca, Mg and Y) One or more selected elements, and the element B is one or more elements selected from the group consisting of Sc, Ti, V, Y, Nb, Hf, Ta, Al, Si, Ga, and Ge. 0.05 ≦ X ≦ 0.2, 0 ≦ Y ≦ 1, 0 ≦ Z ≦ 1, and (X + Y) <Z are satisfied).
A method for producing a composite laminate.
前記ガーネット型酸化物は、0.05≦X≦0.1を満たす、請求項に記載の複合積層体の製造方法。 The method for producing a composite laminate according to claim 6 , wherein the garnet-type oxide satisfies 0.05 ≦ X ≦ 0.1. 前記複合酸化物は、基本組成LiNiaCobMnc2(0≦a<1、0<b≦1、0≦c<1、a+b+c=1)で表される、請求項6又は7に記載の複合積層体の製造方法。 Said composite oxide is represented by the basic composition LiNi a Co b Mn c O 2 (0 ≦ a <1,0 <b ≦ 1,0 ≦ c <1, a + b + c = 1), in claim 6 or 7 The manufacturing method of the composite laminated body of description. 前記積層工程では、前記ガーネット型酸化物の粉体を含む前記第1層と、前記複合酸化物の粉体を含む前記第2層とを積層した積層体を形成し、
前記焼成工程では、前記粉体を含む積層体を焼成する、請求項のいずれか1項に記載の複合積層体の製造方法。
In the laminating step, a laminated body is formed by laminating the first layer containing the garnet-type oxide powder and the second layer containing the composite oxide powder;
Wherein In the baking step, baking the laminate including the powder, method for producing a composite laminate according to any one of claims 6-8.
前記焼成工程では、前記積層体を800℃以上1000℃以下の焼成温度で焼成する、請求項のいずれか1項に記載の複合積層体の製造方法。 The method for producing a composite laminate according to any one of claims 6 to 9 , wherein in the firing step, the laminate is fired at a firing temperature of 800 ° C or higher and 1000 ° C or lower.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010045019A (en) * 2008-07-16 2010-02-25 Tokyo Metropolitan Univ All-solid lithium secondary battery, and method of manufacturing the same
JP5262572B2 (en) * 2008-10-23 2013-08-14 株式会社豊田中央研究所 Lithium-containing garnet-type oxide, lithium secondary battery, and method for producing solid electrolyte
JP5131854B2 (en) * 2008-12-18 2013-01-30 独立行政法人産業技術総合研究所 Lithium ion conductive oxide, method for producing the same, and solid electrolyte composed of the oxide
JP5287499B2 (en) * 2009-05-21 2013-09-11 株式会社豊田中央研究所 All solid-state lithium ion secondary battery
JP5742144B2 (en) * 2010-09-08 2015-07-01 株式会社豊田中央研究所 Composite manufacturing method, composite, and alkali metal secondary battery including the same
JP5290337B2 (en) * 2011-02-24 2013-09-18 国立大学法人信州大学 Garnet-type solid electrolyte, secondary battery containing the garnet-type solid electrolyte, and method for producing the garnet-type solid electrolyte
JP6144007B2 (en) * 2011-06-29 2017-06-07 株式会社豊田中央研究所 Garnet-type ion conductive oxide and method for producing the same
DE102011079401A1 (en) * 2011-07-19 2013-01-24 Robert Bosch Gmbh Lithium ion conductive, garnet-like compounds
JP5945432B2 (en) * 2012-03-07 2016-07-05 公立大学法人大阪府立大学 Lithium ion conductive oxide and method for producing the same
JP6018930B2 (en) * 2012-05-17 2016-11-02 日本碍子株式会社 Method for producing positive electrode-solid electrolyte composite
TWI646713B (en) * 2012-08-28 2019-01-01 美商應用材料股份有限公司 Solid state battery fabrication

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