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公開番号2025044755
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152509
出願日2023-09-20
発明の名称電池およびその製造方法
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 20100101AFI20250326BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、良好な放電容量特性を有する電池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、負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した電池であって、負極集電体、金属層、電解質層および正極活物質層を、厚さ方向において、この順に有し、上記金属層は、Li-Mg合金相と、Li-In合金相と、を含有する、電池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】
負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した電池であって、
負極集電体、金属層、電解質層および正極活物質層を、厚さ方向において、この順に有し、
前記金属層は、Ｌｉ－Ｍｇ合金相と、Ｌｉ－Ｉｎ合金相と、を含有する、電池。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記金属層において、前記Ｌｉ－Ｉｎ合金相は、前記Ｌｉ－Ｍｇ合金相に対して、分散している、請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記金属層において、ＩｎおよびＭｇの合計に対するＩｎの割合は、５ａｔ％以上、９０ａｔ％以下である、請求項１に記載の電池。
【請求項４】
前記金属層において、ＩｎおよびＭｇの合計に対するＩｎの割合は、２５ａｔ％以上、６０ａｔ％以下である、請求項１に記載の電池。
【請求項５】
前記Ｌｉ－Ｍｇ合金相のサイズが、０．１μｍ以上、５μｍ以下である、請求項１に記載の電池。
【請求項６】
前記金属層は、バインダーを含有しない、請求項１に記載の電池。
【請求項７】
前記電解質層は、固体電解質を含有する固体電解質層である、請求項１に記載の電池。
【請求項８】
前記固体電解質は、硫化物固体電解質である、請求項１に記載の電池。
【請求項９】
負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した電池であって、
負極集電体、金属層、電解質層および正極活物質層を、厚さ方向において、この順に有し、
前記金属層は、Ｍｇ－Ｉｎ合金を含有する、電池。
【請求項１０】
前記金属層は、前記Ｍｇ－Ｉｎ合金の金属相（Ｍｇ－Ｉｎ合金相）を有する、請求項９に記載の電池。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電池は、通常、正極活物質層および負極活物質層の間に電解質層を有する。また、電池の分野において、負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した電池が知られている。例えば、特許文献１には、負極の反応として金属リチウムの析出－溶解反応を利用した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２０２０－１８４５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した電池では、通常、電池の作製時において、一般的な負極活物質層（Ｌｉを吸蔵放出する負極活物質粒子を含有する層）を設けず、初回充電により、負極活物質層（Ｌｉ含有層）を形成するため、エネルギー密度を向上させやすいという利点がある。一方、負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した電池には、放電容量特性について更なる改善の余地がある。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、良好な放電容量特性を有する電池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】
［１］
負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した電池であって、
負極集電体、金属層、電解質層および正極活物質層を、厚さ方向において、この順に有し、
上記金属層は、Ｌｉ－Ｍｇ合金相と、Ｌｉ－Ｉｎ合金相と、を含有する、電池。
【０００７】
［２］
上記金属層において、上記Ｌｉ－Ｉｎ合金相は、上記Ｌｉ－Ｍｇ合金相に対して、分散している、［１］に記載の電池。
【０００８】
［３］
上記金属層において、ＩｎおよびＭｇの合計に対するＩｎの割合は、５ａｔ％以上、６０ａｔ％以下である、［１］または［２］に記載の電池。
【０００９】
［４］
上記金属層において、ＩｎおよびＭｇの合計に対するＩｎの割合は、２５ａｔ％以上、６０ａｔ％以下である、［１］から［３］までのいずれかに記載の電池。
【００１０】
［５］
上記Ｌｉ－Ｍｇ合金相のサイズが、０．１μｍ以上、５μｍ以下である、［１］から［４］までのいずれかに記載の電池。
（【００１１】以降は省略されています）

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