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多孔質固体電極及びそれを用いた全固体リチウム二次電池

シーズコード S090000849
掲載日 2009年9月14日
研究者
  • 金村 聖志
  • 獨古 薫
  • 芥川 奈緒
技術名称 多孔質固体電極及びそれを用いた全固体リチウム二次電池
技術概要 リチウム二次電池用の電極において、電極が、0.5×10-4S/cm-1以上のリチウムイオン導電性を示す多孔質固体電解質と多孔質固体電解質の孔内部に充填される電池活物質との複合体から構成されるリチウム二次電池用電極である。この多孔質固体電解質は、孔径が0.05~100μmの連通孔を有するもので構成され、ペロブスカイト型またはナシコン型の結晶構造を含有している物が好ましい。多孔質固体電解質の作製法としては、ゾルゲル法を用いることができる。これは、所望の基板上にポリスチレンやPMMAなどの高分子の粒子や単分散粒子を堆積させ、この堆積物中に固体電解質の前駆体であるゾルを充填し、ゾルをゲル化した後、高分子の粒子を焼成して取り除くことにより固体電解質の多孔体を作製することができる。電池活物質としては公知の電池活物質を用いることができるが、ゾルゲル法で合成できる物質が好適である。正極活物質としてはLiMnやLiCoOなどが好適である。また、負極活物質としてはLiTi12、アナターゼ型TiOなどが好適である。
研究分野
  • 二次電池
  • 固体デバイス一般
展開可能なシーズ 多孔構造を有する固体電解質と電池活物質との固体複合体から成る充放電サイクルの安定性と高出力特性に優れたリチウム二次電池用の電極及びそれを用いた全固体リチウム二次電池を提供する。
孔径が0.05~100μmで連通孔を有する多孔質固体電解質を作製し、次いで前記多孔質固体電解質の孔内部に電池活物質(電池の正極材料または負極材料)を充填させ、両者を複合化して固体電極を作製することにより、電子デバイスに搭載できる小型軽量化が可能な高出力の全固体リチウム二次電池を提供できる。また、複合電極は、繰り返し充放電を行っても安定に動作するため、それを使用したリチウム二次電池の長寿命化、高出力化が実現できる。
用途利用分野 ポータブル機器、パーソナルコンピュータ、携帯電話、リチウム二次電池
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人科学技術振興機構, . 金村 聖志, 獨古 薫, 芥川 奈緒, . 多孔質固体電極及びそれを用いた全固体リチウム二次電池. 特開2006-260887. 2006-09-28
  • H01M   4/13     
  • H01M   4/131    
  • H01M  10/0562   

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