【技术实现步骤摘要】
本公开涉及正极活性物质、全固体电池和正极活性物质的制造方法。
技术介绍
1、日本特开2012-099323号公报公开了具备聚阴离子结构部的涂层。
技术实现思路
1、开发了硫化物系全固体电池(以下可简称为“全固体电池”)。全固体电池包含硫化物固体电解质。在正极中，活性物质粒子具有高电位。在正极中，如果硫化物固体电解质与活性物质粒子直接接触，则硫化物固体电解质可能劣化。由于硫化物固体电解质(离子传导通路)的劣化，电池电阻可能增大。因此，提出了在活性物质粒子的表面形成涂膜。通过涂膜阻碍活性物质粒子与硫化物固体电解质的直接接触，从而可减轻硫化物固体电解质的劣化。不过，涂膜也是电阻成分。即使减轻硫化物固体电解质的劣化，由于涂膜的电阻高，也有可能得不到所需的电池电阻。
2、本公开的目的在于电池电阻的降低。
3、1.正极活性物质包含活性物质粒子和涂膜。涂膜将活性物质粒子的表面的至少一部分被覆。涂膜包含氧和玻璃形成元素。玻璃形成元素包含磷和硅。正极活性物质满足下述式(1)和式(2)的关系。
4、cli/cx≤2.50 (1)
5、0＜csi/cx (2)
6、上述式(1)和(2)中，cli、cx和csi分别表示采用x射线光电子分光法测定的元素浓度。cli表示锂的元素浓度。cx表示玻璃形成元素的合计元素浓度。csi表示硅的元素浓度。
7、日本特开2012-099323号公报提出了包含聚阴离子结构部的涂层。日本特开20
8、但是，根据本公开的新见解，通过li组成比减小到特定值以下，从而可显著地减小电池电阻。上述式(1)的左边表示li组成比。cli等的元素浓度采用x射线光电子分光法(x-ray photoelectron spectroscopy，xps)测定。xps取得测定对象(正极活性物质)的最表面的信息。即，认为采用xps测定的li组成比表示涂膜中的li组成比。如上述式(1)所示，通过li组成比为2.5以下，从而期待电池电阻的减小。再有，认为日本特开2012-099323号公报中的li组成比为3.5左右。
9、磷(p)为玻璃形成元素。即，p可与氧(o)一起形成氧化物玻璃(玻璃网络)。硅(si)也为玻璃形成元素。通过2种以上的玻璃形成元素共存，可形成复合的玻璃网络。认为该玻璃网络包含2种以上的阴离子(po43-、sio44-等)。通过2种以上的阴离子共存，从而期待混合阴离子效果的显现。利用混合阴离子效果，期待离子传导的促进。即，期待电池电阻的减小。
10、2.上述“1”所述的正极活性物质例如可包含以下的构成。
11、玻璃形成元素进一步包含硼。
12、正极活性物质进一步满足下述式(3)的关系。
13、csi/cx＜0.10 (3)
14、硼(b)也是玻璃形成元素。通过p与b的组合，期待混合阴离子效果的促进。si与p和b相比，可为微量。例如，p和b形成玻璃网络的骨架，可部分地引入si。通过将微量的si引入玻璃网络，从而期待离子传导的促进。
15、3.全固体电池包含正极和负极。正极包含上述“1”或“2”所述的正极活性物质和硫化物固体电解质。
16、4.正极活性物质的制造方法包括下述(a)～(c)。
17、(a)准备涂布液。
18、(b)通过将涂布液与活性物质粒子混合，从而准备混合物。
19、(c)通过将混合物干燥，从而制造正极活性物质。
20、涂布液包含玻璃形成材料。玻璃形成材料包含缩合磷酸化合物和硅。缩合磷酸化合物用质量分率表示，包含83％以上的五氧化二磷。
21、缩合磷酸化合物中的五氧化二磷(p2o5)的质量分率(以下也记为“p2o5浓度”)是聚合度的指标。认为p2o5浓度越高，缩合磷酸化合物具有越高的聚合度。通过p2o5浓度为83％以上，从而期待电池电阻的减小。认为原因在于，可提高涂膜中玻璃网络的连续性。
22、5.上述“4”所述的正极活性物质的制造方法例如可包括以下的构成。上述(a)包括下述(a1)和(a2)。
23、(a1)通过磷酸化合物的脱水缩合反应，合成缩合磷酸化合物。
24、(a2)在脱水缩合反应的反应体系中添加硅。
25、通过在脱水缩合反应的反应体系中添加s i，从而可在磷酸网络(缩合磷酸化合物)中引入si。通过事先在磷酸网络中收进s i，从而期待离子传导率的提高。
26、以下，对本公开的实施方式(以下可简写为“本实施方式”)和本公开的实施例(以下可简写为“本实施例”)进行说明。不过，本实施方式和本实施例并不限定本公开的技术的范围。本实施方式和本实施例在所有的方面都为例示。本实施方式和本实施例为非限制性的。本公开的技术的范围包含与专利权利要求书的记载等同的含义和范围内的全部的变形。例如，从本实施方式和本实施例中将任意的构成抽出、将它们任意地组合也是当初就预想到的。
27、结合附图对本公开进行以下详细说明，本公开的上述和其他的目的、特征、方面和优点将变得清楚。
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1.正极活性物质，其包含活性物质粒子和涂膜，所述涂膜将所述活性物质粒子的表面的至少一部分被覆，所述涂膜包含氧和玻璃形成元素，所述玻璃形成元素包含磷和硅，所述正极活性物质满足式(1)和式(2)的关系：
2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，所述玻璃形成元素还包含硼，所述正极活性物质还满足式(3)的关系：
3.全固体电池，其包含正极和负极，所述正极包含根据权利要求1或2所述的正极活性物质、和硫化物固体电解质。
4.正极活性物质的制造方法，包括：
5.根据权利要求4所述的正极活性物质的制造方法，其中，所述(a)包括：(a1)通过磷酸化合物的脱水缩合反应，合成所述缩合磷酸化合物；和(a2)在所述脱水缩合反应的反应体系中添加硅。
【技术特征摘要】
1.正极活性物质，其包含活性物质粒子和涂膜，所述涂膜将所述活性物质粒子的表面的至少一部分被覆，所述涂膜包含氧和玻璃形成元素，所述玻璃形成元素包含磷和硅，所述正极活性物质满足式(1)和式(2)的关系：
2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，所述玻璃形成元素还包含硼，所述正极活性物质还满足式(3)的关系：
3.全...
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