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公開番号2025077333
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023189437
出願日2023-11-06
発明の名称正極合材
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 4/13 20100101AFI20250512BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電池のエネルギー密度を良好とし、かつ電池抵抗の増加を抑制できる正極合材を提供する。
【解決手段】正極活物質1、第1硫化物固体電解質および酸化物固体電解質を含有する複合正極活物質10と、第2硫化物固体電解質と、フッ素系潤滑剤とを含有する正極合材であって、複合正極活物質は、正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆し、かつ第1硫化物固体電解質および酸化物固体電解質を含有する被覆層2と、を有し、被覆層は、第1硫化物固体電解質を含有する第1被覆層2Aと、正極活物質および第1被覆層の間に配置され、かつ酸化物固体電解質を含有する第2被覆層2Bと、を有し、第2硫化物固体電解質は、被覆層に含まれず、正極活物質および第2被覆層の合計の体積をXとし、1被覆層および第2硫化物固体電解質の合計の体積をYとした場合、X/(X+Y)が、72体積%以上78体積%以下である、正極合材である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
正極活物質、第１硫化物固体電解質および酸化物固体電解質を含有する複合正極活物質と、第２硫化物固体電解質と、フッ素系潤滑剤とを含有する正極合材であって、
前記複合正極活物質は、前記正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆し、かつ、前記第１硫化物固体電解質および前記酸化物固体電解質を含有する被覆層と、を有し、
前記被覆層は、前記第１硫化物固体電解質を含有する第１被覆層と、前記正極活物質および前記第１被覆層の間に配置され、かつ、前記酸化物固体電解質を含有する第２被覆層と、を有し、
前記第２硫化物固体電解質は、前記被覆層に含まれず、
前記正極活物質および前記第２被覆層の合計の体積をＸとし、前記第１被覆層および第２硫化物固体電解質の合計の体積をＹとした場合、前記Ｘおよび前記Ｙの合計に対する前記Ｘの割合（Ｘ／（Ｘ＋Ｙ））が、７２体積％以上、７８体積％以下である、正極合材。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記フッ素系潤滑剤が、パーフルオロポリエーテルである、請求項１に記載の正極合材。
【請求項３】
前記正極活物質に対する前記フッ素系潤滑剤の割合が、０．４重量％以上、１．２重量％以下である、請求項１に記載の正極合材。
【請求項４】
前記第１被覆層の体積をＺとした場合、
前記Ｘに対する前記Ｚの割合（Ｚ／Ｘ）は、８体積％以上、２０体積％以下である、請求項１に記載の正極合材。
【請求項５】
前記第１被覆層および前記第２被覆層の合計の厚さは１００μｍ以下である、請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の正極合材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、正極合材に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年におけるパソコン、ビデオカメラおよび携帯電話等の情報関連機器や通信機器等の急速な普及に伴い、その電源として利用される電池の開発が重要視されている。また、自動車産業界においても、電気自動車用あるいはハイブリッド自動車用の高出力かつ高容量の電池の開発が進められている。
【０００３】
また、電池性能を高めることを目的とし、電池材料の検討も行われている。例えば、特許文献１には、活物質粒子および上記活物質粒子表面の一部を被覆する酸化物固体電解質を含有する複合粒子と、上記複合粒子表面の一部を被覆する硫化物系固体電解質と、を備える複合正極活物質が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、フッ素系樹脂を含んだ潤滑層が設けられた円筒型非水電解質二次電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－１５４４０６号公報
特開２０１０－０４９９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電池の高性能化の観点から、エネルギー密度が良好で、かつ、抵抗の増加が抑制された電池が求められている。本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電池に用いた場合に、電池のエネルギー密度を良好とでき、かつ、電池抵抗の増加を抑制できる正極合材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】
【０００７】
［１］
正極活物質、第１硫化物固体電解質および酸化物固体電解質を含有する複合正極活物質と、第２硫化物固体電解質と、フッ素系潤滑剤とを含有する正極合材であって、
上記複合正極活物質は、上記正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆し、かつ、上記第１硫化物固体電解質および上記酸化物固体電解質を含有する被覆層と、を有し、
上記被覆層は、上記第１硫化物固体電解質を含有する第１被覆層と、上記正極活物質および上記第１被覆層の間に配置され、かつ、上記酸化物固体電解質を含有する第２被覆層と、を有し、
上記第２硫化物固体電解質は、上記被覆層に含まれず、
上記正極活物質および上記第２被覆層の合計の体積をＸとし、上記１被覆層および第２硫化物固体電解質の合計の体積をＹとした場合、上記Ｘおよび上記Ｙの合計に対する上記Ｘの割合（Ｘ／（Ｘ＋Ｙ））が、７２体積％以上、７８体積％以下である、正極合材。
【０００８】
［２］
上記フッ素系潤滑剤が、パーフルオロポリエーテルである、［１］に記載の正極合材。
【０００９】
［３］
上記正極活物質に対する上記フッ素系潤滑剤の割合が、０．４重量％以上、１．２重量％以下である、［１］または［２］に記載の正極合材。
【００１０】
［４］
上記第１被覆層の体積をＺとした場合、
上記Ｘに対する上記Ｚの割合（Ｚ／Ｘ）は、８体積％以上、２０体積％以下である、［１］から［３］までのいずれかに記載の正極合材。
（【００１１】以降は省略されています）

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