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公開番号2025033148
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023138664
出願日2023-08-29
発明の名称リチウムイオン伝導シートの製造方法
出願人株式会社日本触媒
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B28B 1/30 20060101AFI20250306BHJP(セメント,粘土,または石材の加工)
要約【課題】
大型化しても耐久性に優れたリチウムイオン伝導シートの製造方法を提供すること。
【解決手段】
リチウムイオン伝導シートの製造方法は、リチウム原料、ランタン原料およびチタン原料を含むスラリーの塗工物を乾燥することによって、複数のグリーンシートを成形する第1工程と、複数のグリーンシート同士を積層して、積層体を形成する第2工程と、積層体を圧着する第3工程と、圧着された積層体を焼成する第4工程と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
リチウム原料、ランタン原料およびチタン原料を含むスラリーの塗工物を乾燥することによって、複数のグリーンシートを成形する第１工程と、
前記複数のグリーンシート同士を積層して、積層体を形成する第２工程と、
前記積層体を圧着する第３工程と、
圧着された前記積層体を焼成する第４工程と、を備えるリチウムイオン伝導シートの製造方法。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記スラリーは、バインダーと、可塑剤と、分散剤と、溶媒と、を更に含み、
前記バインダーの含有量は、前記スラリー中の固形分全量を基準として、１０．０質量％以上４０．０質量％以下であり、
前記可塑剤の含有量は、前記スラリー中の固形分全量を基準として、１．０質量％以上２０．０質量％以下であり、
前記分散剤の含有量は、前記スラリー中の固形分全量を基準として、１．０質量％以上５．０質量％以下である、請求項１に記載のリチウムイオン伝導シートの製造方法。
【請求項３】
前記第３工程では、３０℃以上２００℃以下の条件下で、１３０ｋＰａ以上１３８０ｋＰａ以下の圧力で前記積層体を加圧することによって、前記積層体を圧着する、請求項１または２に記載のリチウムイオン伝導シートの製造方法。
【請求項４】
前記第２工程では、前記複数のグリーンシートのうち少なくとも１枚のグリーンシートの表面に有機溶媒を付着させた後、前記複数のグリーンシート同士を積層する、請求項１または２に記載のリチウムイオン伝導シートの製造方法。
【請求項５】
前記第２工程にて前記積層体の側面に存在する前記複数のグリーンシート同士の界面は、前記第３工程後までに消失する、請求項１または２に記載のリチウムイオン伝導シートの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン伝導シートの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
海水等の液体からリチウムを回収するために、リチウムイオンの伝導が可能なシートの利用が検討されている。例えば、特許文献１には、成形物を焼成する工程を含むリチウム分離シートの製造方法が開示されている。この特許文献１では、原料を含む混合物を塗工することによって成形物を成形することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１６０９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リチウムの回収効率向上を実現する観点から、上述のようなリチウムイオン伝導シートの大型化が検討される。ただ、単に大型化するとリチウムイオン伝導シートが破損しやすくなる傾向がある。
【０００５】
そこで、本発明の一側面は、大型化しても耐久性に優れたリチウムイオン伝導シートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、以下の［１］～［５］に示す発明を完成させた。
［１］リチウム原料、ランタン原料およびチタン原料を含むスラリーの塗工物を乾燥することによって、複数のグリーンシートを成形する第１工程と、
複数のグリーンシート同士を積層して、積層体を形成する第２工程と、
積層体を圧着する第３工程と、
圧着された積層体を焼成する第４工程と、を備えるリチウムイオン伝導シートの製造方法。
［２］スラリーは、バインダーと、可塑剤と、分散剤と、溶媒と、を更に含み、
バインダーの含有量は、スラリー中の固形分全量を基準として、１０．０質量％以上４０．０質量％以下であり、
可塑剤の含有量は、スラリー中の固形分全量を基準として、１．０質量％以上２０．０質量％以下であり、
分散剤の含有量は、スラリー中の固形分全量を基準として、１．０質量％以上５．０質量％以下である、［１］に記載のリチウムイオン伝導シートの製造方法。
［３］第３工程では、３０℃以上２００℃以下の条件下で、１３０ｋＰａ以上１３８０ｋＰａ以下の圧力で積層体を加圧することによって、積層体を圧着する、［１］または［２］に記載のリチウムイオン伝導シートの製造方法。
［４］第２工程では、複数のグリーンシートのうち少なくとも１枚のグリーンシートの表面に有機溶媒を付着させた後、複数のグリーンシート同士を積層する、［１］～［３］のいずれかに記載のリチウムイオン伝導シートの製造方法。
［５］第２工程にて積層体の側面に存在する複数のグリーンシート同士の界面は、第３工程後までに消失する、［１］～［４］のいずれかに記載のリチウムイオン伝導シートの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一側面によれば、大型化しても耐久性に優れたリチウムイオン伝導シートの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、リチウムイオン伝導シートの一例を示す概略断面図である。
図２は、リチウムイオン伝導シートを用いたリチウム回収装置の一例の模式図である。
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、一実施形態に係るリチウムイオン伝導シートの製造方法を説明するための図である。
図４は、実施例３で製造されたリチウムイオン伝導シートの主面の画像である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の一側面に係る実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一または同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。
【００１０】
＜リチウムイオン伝導シート＞
一実施形態に係る製造方法によって製造されるリチウムイオン伝導シートの一例は、
チタン酸リチウムランタンを含み、
主面の面積が２６ｃｍ
２
以上４００ｃｍ
２
以下であり、
厚さが８００μｍ以上２０００μｍ以下であり、
前記厚さの変動係数が、０．０４５以下である、リチウムイオン伝導シートである。
（【００１１】以降は省略されています）

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