特許ウォッチ

公開番号2024174051
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-13
出願番号2024166878,2021193271
出願日2024-09-26,2021-11-29
発明の名称負極層
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 4/134 20100101AFI20241206BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、高SOC領域における抵抗が低い負極層を提供することを主目的とする。
【解決手段】本開示においては、全固体電池に用いられる負極層であって、上記負極層は、細孔を有するSi系粒子を負極活物質として含有し、上記Si系粒子の粒子径D50に対する、前記Si粒子の粒子径D90の比(D90/D50)が、37.9以上であり、上記Si系粒子は、フーリエ変換赤外分光法測定(FT-IR)において、1050cm^-1付近にピークAと、1400cm^-1付近にピークBとを有し、上記ピークAの強度D1に対する、上記ピークBの強度D2の比(D2/D1)が、0.30以下である、負極層を提供することにより上記課題を解決する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
全固体電池に用いられる負極層であって、
前記負極層は、細孔を有するＳｉ系粒子を負極活物質として含有し、
前記Ｓｉ系粒子の粒子径Ｄ５０に対する、前記Ｓｉ粒子の粒子径Ｄ９０の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が、３７．９以上であり、
前記Ｓｉ系粒子は、フーリエ変換赤外分光法測定（ＦＴ－ＩＲ）において、１０５０ｃｍ
－１
付近にピークＡと、１４００ｃｍ
－１
付近にピークＢとを有し、
前記ピークＡの強度Ｄ１に対する、前記ピークＢの強度Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）が、０．３０以下である、負極層。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、全固体電池に用いられる負極層に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
全固体電池は、正極層および負極層の間に固体電解質層を有する電池であり、可燃性の有機溶媒を含む電解液を有する液系電池に比べて、安全装置の簡素化が図りやすいという利点を有する。また、全固体電池に用いられる負極活物質として、Ｓｉが知られている。例えば、特許文献１には、負極活物質層が、Ｓｉ系負極活物質の表面の周囲０．３μｍの領域に空隙を有している全固体電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１０３６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｓｉは理論容量が大きく、全固体電池の高エネルギー密度化に有効である。その反面、Ｓｉは、充放電時の体積変化が大きいため、全固体電池の拘束圧が変動する恐れがある。この点、特許文献１のように空隙を設けることで、Ｓｉの体積変化を抑制できるものの、高ＳＯＣ（State of Charge）領域において電池抵抗が高くなるという新たな課題が生じる。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、高ＳＯＣ領域における抵抗が低い負極層を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示においては、全固体電池に用いられる負極層であって、上記負極層は、細孔を有するＳｉ系粒子を負極活物質として含有し、上記Ｓｉ系粒子の粒子径Ｄ５０に対する、上記Ｓｉ粒子の粒子径Ｄ９０の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が、３７．９以上であり、上記Ｓｉ系粒子は、フーリエ変換赤外分光法測定（ＦＴ－ＩＲ）において、１０５０ｃｍ
－１
付近にピークＡと、１４００ｃｍ
－１
付近にピークＢとを有し、上記ピークＡの強度Ｄ１に対する、上記ピークＢの強度Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）が、０．３０以下である、負極層を提供する。
【０００７】
本開示によれば、細孔を有するＳｉ系粒子が、所定の粒子径比およびピーク強度比を有することから、高ＳＯＣ領域における抵抗が低い負極層となる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示においては、高ＳＯＣ領域における抵抗が低い負極層を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示におけるＳｉ系粒子を例示する概略断面図である。
本開示における全固体電池を例示する概略断面図である。
実施例および比較例における、形状パラメータ（Ｄ９０／Ｄ５０）と表面特性パラメータ（Ｄ２／Ｄ１）とをプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示における負極層について、詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許