氟化物离子二次电池制造技术

本发明专利技术的要解决的问题在于，提供一种氟化物离子二次电池，所述氟化物离子二次电池在室温可以获得高充放电效率。为了解决上述问题，提供一种氟化物离子二次电池，具备：正极材料层，包含Ag；负极材料层，包含CeF3和PbF2中的至少一种；及，固体电解质层，配置在正极材料层与负极材料层之间，并且包含LaF3。还可以具备负极集电器层，所述负极集电器层配置在负极材料层的外侧，当负极材料层包含CeF3时，负极集电器层可以包括碳；而当负极材料层包含PbF2时，负极集电器层可以包括Pb箔。负极集电器层可以包括Pb箔。负极集电器层可以包括Pb箔。

【技术实现步骤摘要】
氟化物离子二次电池


[0001]本专利技术涉及一种氟化物离子二次电池。

技术介绍

[0002]目前，提出了一种以氟化物离子为载体的氟化物离子二次电池。近年来，氟化物离子二次电池被期待高于锂离子二次电池的电池特性，而进行了各种研究。
[0003]例如，提出了一种氟化物离子二次电池(例如，参照专利文献1)，具备：正极；负极，包含至少包含La的金属和至少包含La的氟化物中的至少一种；离子传导介质，传导氟化物离子；及，收容部，封闭并收容前述正极、前述负极及前述离子传导介质，且内部的氧浓度在2ppm以下。
[0004][先前技术文献][0005](专利文献)
[0006]专利文献1：日本特开第2017
‑
84506号公报

技术实现思路

[0007][专利技术所要解决的问题][0008]然而，如专利文献1所述的现有的氟化物离子二次电池只有在150℃的高温下才能工作，在3次充放电循环中充放电效率减半，循环劣化显著。因此，期望开发一种氟化物离子二次电池，所述氟化物离子二次电池在室温可以获得高充放电效率。
[0009]本专利技术是鉴于上述而完成的，目的在于提供一种氟化物离子二次电池，所述氟化物离子二次电池在室温可以获得高充放电效率。
[0010][解决问题的技术手段][0011](1)本专利技术提供一种氟化物离子二次电池，具备：正极材料层，包含Ag；负极材料层，包含CeF3和PbF2中的至少一种；及，固体电解质层，配置在前述正极材料层与前述负极材料层之间，并且包含LaF3。
[0012](2)可选地，在(1)的氟化物离子二次电池中，前述负极材料层包含CeF3，所述氟化物离子二次电池还具备负极集电器层，所述负极集电器层配置在前述负极材料层的外侧，并且包括碳。
[0013](3)可选地，在(1)的氟化物离子二次电池中，前述负极材料层包含PbF2，所述氟化物离子二次电池还具备负极集电器层，所述负极集电器层配置在前述负极材料层的外侧，并且包括Pb箔。
[0014](4)可选地，在(1)至(3)中任一项的氟化物离子二次电池中，还具备正极集电器层，所述正极集电器层配置在前述正极材料层的外侧，并且包括碳。
[0015](5)可选地，在(1)至(4)中任一项所述的氟化物离子二次电池中，前述正极材料层的膜厚在10nm以上且不足120nm。
[0016](6)可选地，在(1)至(5)中任一项的氟化物离子二次电池中，前述正极材料层的膜
厚在10nm以上且60nm以下。
[0017](7)可选地，在(1)至(6)中任一项的氟化物离子二次电池中，前述正极材料层的膜厚在10nm以上且30nm以下。
[0018](8)可选地，在(1)至(7)中任一项的氟化物离子二次电池中，前述负极材料层的膜厚在10nm以上且不足200nm。
[0019](8)可选地，在(1)至(8)中任一项的氟化物离子二次电池中，前述负极材料层的膜厚在10nm以上且50nm以下。
[0020](专利技术的效果)
[0021]根据本专利技术，能够提供一种氟化物离子二次电池，所述氟化物离子二次电池在室温可以获得高充放电效率。
附图说明
[0022]图1是绘示第一实施方式的氟化物离子二次电池的构造的图。
[0023]图2是绘示第一实施方式的氟化物离子二次电池的制造方法的一例的图。
[0024]图3是绘示实施例1的氟化物离子二次电池的充放电曲线的图。
[0025]图4是绘示实施例1的氟化物离子二次电池的循环次数的平方根与容量的关系的图。
[0026]图5是绘示实施例1的氟化物离子二次电池的循环次数的平方根与充放电效率的关系的图。
[0027]图6是绘示实施例2的氟化物离子二次电池的构造的图。
[0028]图7是绘示比较例1、2的氟化物离子二次电池的构造的图。
[0029]图8是绘示实施例2和比较例1、2的氟化物离子二次电池的间歇充放电曲线的图。
[0030]图9是绘示比较例1～6的氟化物离子二次电池的充放电曲线的图。
[0031]图10是绘示实施例3的氟化物离子二次电池的构造的图。
[0032]图11是绘示实施例3的氟化物离子二次电池的充放电曲线的图。
[0033]图12是绘示实施例3的氟化物离子二次电池的循环次数的平方根与容量的关系的图。
[0034]图13是绘示实施例3的氟化物离子二次电池的循环次数的平方根与充放电效率的关系的图。
[0035]图14是实施例1、3的氟化物离子二次电池的循环次数的平方根与放电容量保持率的关系的图。
具体实施方式
[0036]以下，对本专利技术的一实施方式，参照图式详细地进行说明。
[0037]图1是绘示第一实施方式的氟化物离子二次电池1的构造的图。如图1所示，本实施方式的氟化物离子二次电池1具备：正极材料层11；负极材料层13；及，固体电解质层15，配置在正极材料层11与负极材料层13之间。
[0038]正极材料层11构成为包含Ag。优选使用仅包括Ag的正极材料层11。正极材料层11在放电时放出氟化物离子F
‑
，在充电时吸收氟化物离子F
‑
。该包括Ag的正极材料层11具有在
室温过电压较少的特征。包括Ag的正极材料层11如下文所述，例如利用溅射形成。
[0039]正极材料层11的膜厚优选在10nm以上且不足120nm。如果正极材料层11的膜厚不足10nm，则不能以粒子或岛状的状态成膜，或者即使成膜也会引起反应不均，因此不优选。另外，如果正极材料层11的膜厚超过120nm，则过电压增大并且充放电效率下降，因此不优选。正极材料层11的更优选的膜厚在10nm以上且60nm以下，进一步优选在10nm以上且30nm以下。在图1中示出正极材料层11的膜厚是30nm的例子。
[0040]负极材料层13构成为包含CeF3和PbF2中的至少一种。优选地，使用构成为包含CeF3的负极材料层13。负极材料层13在放电时吸收氟化物离子F
‑
，在充电时放出氟化物离子F
‑
。由该CeF3和PbF2中的至少一种构成的负极材料层13具有在室温过电压较少的特征。包含CeF3和PbF2中的至少一种的负极材料层13如下文所述，例如利用溅射形成。
[0041]负极材料层13的膜厚优选在10nm以上且不足200nm。如果负极材料层13的膜厚不足10nm，则不能以粒子或岛状的状态成膜，或者即使成膜也会引起反应不均，因此不优选。另外，如果负极材料层13的膜厚超过200nm，则过电压增大并且充放电效率下降，因此不优选。负极材料层13的更优选的膜厚在10nm以上且100nm以下，进一步优选在10nm以上且50nm以下。在图1示出负极材料层13的膜厚是50nm的例子。
[0042]此外，负极材料层13还可以包含例如包括氟化物离子传导性氟化物的固体电解质或导电助本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氟化物离子二次电池，具备：正极材料层，包含Ag；负极材料层，包含CeF3和PbF2中的至少一种；及，固体电解质层，配置在前述正极材料层与前述负极材料层之间，并且包含LaF3。2.根据权利要求1所述的氟化物离子二次电池，其中，前述负极材料层包含CeF3，所述氟化物离子二次电池还具备负极集电器层，所述负极集电器层配置在前述负极材料层的外侧，并且包括碳。3.根据权利要求1所述的氟化物离子二次电池，其中，前述负极材料层包含PbF2，所述氟化物离子二次电池还具备负极集电器层，所述负极集电器层配置在前述负极材料层的外侧，并且包括Pb箔。4.根据权利要求1所述的氟化物离子二次电池，其中，还具备正极集电器层，所述正极集电器层配置在前述正极材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：樱井胜俊，森田善幸，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：