これにより、出力特性に優れた全固体リチウムイオン電池とすることができる。しては、例えば、Li2S−P2S5材料、Li2S−SiS2材料、Li2S−GeS2材料、Li2S−Al2S3材料などが挙げられる。これらの中でも、リチウムイオン伝導性が優れている点から、Li2S−P2S5材料が好ましい。0048(本実施形態の正極活物質とは異なる種類の正極活物質)本実施形態の正極材料は、本発明の目的を損なわない範囲で、上述した本実施形態の正極活物質とは異なる種類の正極活物質を含んでもよい。本実施形態の正極活物質とは異なる種類の正極活物質としては特に限定されず一般的に公知のものを使用することができる。リチウムコバルト酸化物(LiCoO2)、リチウムニッケル酸化物(LiNiO2)、リチウムマンガン酸化物(LiMn2O4)などの複合酸化物;ポリアニリン、ポリピロールなどの導電性高分子;Li2Sなどの硫化物;硫黄を用いることができる。0049(各種材料の配合割合)本実施形態のリチウムイオン電池用正極材料の各種材料の配合は、電池の使用用途などに応じて、適宜決定されるため特に限定されず、一般的に公知の情報に準じて設定することができる。0050[リチウムイオン電池用正極]つぎに、本実施形態の正極材料を含むリチウムイオン電池用正極について説明する。本実施形態のリチウムイオン電池用正極は特に限定されないが、例えば、本実施形態の正極材料からなる正極活物質層をアルミなどの集電体の表面に形成することにより得られる。0051本実施形態のリチウムイオン電池用正極の厚みや密度は、電池の使用用途などに応じて適宜決定されるため特に限定されず、一般的に公知の情報に準じて設定することができる。0052[リチウムイオン電池用正極の製造方法]つぎに、本実施形態のリチウムイオン電池用正極の製造方法について説明する。本実施形態のリチウムイオン電池用正極は特に限定されないが、一般的に公知の方法に準じて製造することができる。以下の(A)および(B)工程を含んでいる。(A)正極スラリーを調製する工程(B)得られた正極スラリーを集電体上に塗布することにより、正極活物質層を形成する工程0053<正極スラリーを調製する工程>はじめに、(A)正極スラリーを調製する工程について説明する。正極活物質とは異なる種類の正極活物質などを混合機により混合して、溶剤に分散または溶解させることにより調製することができる。正極スラリー中の各材料の混合比は、電池の使用用途などに応じて適宜決定される。混合機としては、ボールミル、プラネタリーミキサーなど公知のものが使用でき、特に限定されない。混合方法も特に限定されず、公知の方法に準じておこなうことができる。0054<正極活物質層を形成する工程>つづいて、(B)得られた正極スラリーを集電体上に塗布することにより、正極活物質層を形成する工程について説明する。0055正極スラリーを集電体上に塗布する方法は、一般的に公知の方法を用いることができる。リバースロール法、ダイレクトロール法、ドクターブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、カーテン法、グラビア法、バー法、ディップ法、スクイーズ法などを挙げることができる。0056正極スラリーは、集電体の片面のみ塗布しても両面に塗布してもよい。塗布層の厚さ、長さや幅は、電池の大きさや用途に応じて、適宜決定することができる。塗布した正極スラリーの乾燥方法は、一般的に公知の方法を用いることができる。0057本実施形態の正極の製造に用いられる集電体としては特に限定されず、アルミニウム箔などリチウムイオン電池に使用可能な通常の集電体を使用することができる。0058本実施形態のリチウムイオン電池用正極は、必要に応じてプレスをおこない、正極の密度を調整してもよい。プレスの方法としては、一般的に公知の方法を用いることができる。0059[リチウムイオン電池]本実施形態のリチウムイオン電池は、例えば、本実施形態のリチウムイオン電池用正極と、電解質と、負極とを備えている。本実施形態のリチウムイオン電池は、一般的に公知の方法に準じて製造される。本実施形態の正極および負極をセパレーター中心に重ねたものを、円筒型、コイン型、角型、フィルム型その他任意の形状に形成し非水電解液を封入することにより作製される。0060(非水電解液)本実施形態の非水電解液とは、電解質を溶媒に溶解させたものである。0061(電解質)上記電解質としては、公知のリチウム塩がいずれも使用でき、活物質の種類に応じて選択すればよい。SO3Li、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、Li(CF3SO2)2N、低級脂肪酸カルボン酸リチウムなどが挙げられる。0062上記電解質を溶解する溶媒としては、電解質を溶解させる液体として通常用いられるものであれば特に限定されず、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、ビニレンカーボネート(VC)などのカーボネート類;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンなどのラクトン類;トリメトキシメタン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、2−エトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランなどのエーテル類;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類;1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソランなどのオキソラン類;アセトニトリル、ニトロメタン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミドなどの含窒素類;ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルなどの有機酸エステル類;リン酸トリエステルやジグライム類;トリグライム類;スルホラン、メチルスルホランなどのスルホラン類;3−メチル−2−オキサゾリジノンなどのオキサゾリジノン類;1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、ナフタスルトンなどのスルトン類;などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。0063本実施形態のセパレーターとしては正極と負極を電気的に絶縁させ、リチウムイオンを透過する機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば、多孔性膜を用いることができる。0064多孔性膜としては微多孔性高分子フィルムが好適に使用され、材質としてポリオレフィン、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステルなどが挙げられる。多孔性ポリオレフィンフィルムが好ましく、具体的には多孔性ポリエチレンフィルム、多孔性ポリプロピレンフィルムなどが挙げられる。0065(負極)本実施形態のリチウムイオン電池用負極は特に限定されず、リチウムイオン電池に一般的に用いられているものを使用することができる。本実施形態の負極は特に限定されないが、一般的に公知の方法に準じて製造することができる。負極活物質を含む負極活物質層を銅などの集電体の表面に形成することにより得られる。ハードカーボン、ソフトカーボンなどの炭素材料;リチウム金属、リチウム合金などのリチウム系金属;シリコン、スズなどの金属;ポリアセン、ポリアセチレン、ポリピロールなどの導電性ポリマーなどが挙げられる。0067(全固体リチウムイオン電池)本実施形態のリチウムイオン電池は電解質として、上述した非水電解液の代わりに、固体電解質を用いることによって全固体リチウムイオン電池とすることができる。本実施形態の全固体リチウムイオン電池は、例えば、本実施形態の正極、負極、および、上記正極と上記負極との間に固体電解質により形成された固体電解質層を有するものである。本実施形態の固体電解質としては特に限定されないが、一般的に公知のものを用いることができる。上述した正極に含ませる固体電解質と同様のものを用いることができる。全固体リチウムイオン電池の正極活物質として、本実施形態の正極活物質を用いると、充放電効率、サイクル特性などの電池特性が良好で、かつ、高い安全性を有するリチウムイオン電池とすることができる。0068以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。0069以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例では、「mAh/g」は正極活物質1gあたりの容量密度を示す。0070[1]測定方法はじめに、以下の実施例、比較例における測定方法を説明する。(マルバーン社製、マスターサイザー3000)を用いて、レーザー回折法により、実施例および比較例で得られた正極活物質の粒度分布を測定した。測定結果から、各正極活物質について、重量基準の累積分布における50%累積時の粒径(D50、平均粒子径)をそれぞれ求めた。同様にして、各原料の平均粒子径をそれぞれ求めた。0072(2)ICP発光分光分析ICP発光分光分析装置(セイコーインスツルメント社製、SPS3000)を用いて、ICP発光分光分析法により測定し、実施例および比較例で得られた正極活物質中の各元素の質量%をそれぞれ求め、それらの値に基づいて、各元素のモル比をそれぞれ計算した。0073(3)X線回折分析X線回折装置(リガク社製、RINT2000)を用いて、X線回折分析法により、実施例および比較例で得られた正極活物質の回折スペクトルをそれぞれ求めた。線源としてCuKα線を用いた。実施例および比較例で得られた正極活物質を5mgと、導電助剤であるアセチレンブラックを5mgと、固体電解質であるLi3PS4を10mgとを混合した後、プレス成型を行い、正極活物質層を得た(直径φ=14mm、厚みt=0.1mm)。その正極活物質層を集電体であるSUS板に圧着させ、正極を作製した。(Li3PS4、80mg)、負極であるインジウム箔(φ=14mm、t=0.5mm)をこの順で積層させて全固体リチウムイオン電池を作製した。得られた全固体リチウムイオン電池について、電流密度64.9μA/cm2の条件で充電終止電位3.0Vまで充電した後、電流密度64.9μA/cm2の条件で、放電終止電位0.4Vまで放電させる条件で充放電を3回行った。得られた結果を表1に示す。0075[2]正極活物質の製造<実施例1>(Li2SとCuSとを混合する工程)アルゴン雰囲気下で、Al2O3製ポットに、Li2S(Aldrich社製、500mg、10.9mmol、平均粒子径:7μm)と、CuS(AlfaAesar社製、500mg、5.2mmol、平均粒子径:10μm)を秤量して加え、さらにZrO2ボールを入れ、Al2O3製ポットを密閉した。Al2O3製ポットを、遊星ボールミル(フリッチュ社製、P−7)にセットして、400rpmで、1時間処理を行い、混合物を得た。0076(混合物を加熱する工程)次いで、管状炉を用いて、アルゴン雰囲気下で、得られた混合物を400°C、12時間加熱した。その後、室温まで冷却し、正極活物質800mgを得た。得られた正極活物質は乳鉢により粉砕し、目開き45μmの篩により分級して、平均粒子径d50が3μmの正極活物質1を得た。0077(物性)実施例1で得られた正極活物質1のX線回折スペクトルを図1に示す。回折角2θ=26〜28°、44〜46°および52〜54°の範囲内に回折ピークが見られたが、回折角2θ=30〜32°および55〜57°の範囲内に回折ピークは見られなかった。得られた正極活物質1のICP発光分光分析を行ったところ、Liが16.6質量%、Cuが35.9質量%、Sが47.5質量%であった。このとき、Li/Cuのモル比は4.2であり、S/Cuのモル比は2.6であった。図10078<実施例2>Al2O3製ポットに投入するLi2Sの投入量を400mg(8.71mmol)、CuSの投入量を600mg(6.28mmol)に変えた以外は実施例1と同様にして、平均粒子径d50が5μmの正極活物質2を得た。0079(物性)実施例2で得られた正極活物質2のX線回折スペクトルを図2に示す。回折角2θ=26〜28°、44〜46°および52〜54°の範囲内に回折ピークが見られたが、回折角2θ=30〜32°および55〜57°の範囲内に回折ピークは見られなかった。得られた正極活物質2のICP発光分光分析を行ったところ、Liが13.4質量%、Cuが44.4質量%、Sが42.2質量%であった。このとき、Li/Cuのモル比は2.8であり、S/Cuのモル比は1.9であった。:5μm)に変え、Cu2Sの投入量を414mg(2.6mmol)に変えた以外は実施例1と同様にして、平均粒子径d50が5μmの正極活物質3を得た。0081(物性)実施例3で得られた正極活物質3のX線回折スペクトルを図3に示す。回折角2θ=26〜28°、44〜46°および52〜54°の範囲内に回折ピークが見られたが、回折角2θ=30〜32°および55〜57°の範囲内に回折ピークは見られなかった。得られた正極活物質3のICP発光分光分析を行ったところ、Liが16.6質量%、Cuが35.9質量%、Sが47.5質量%であった。このとき、Li/Cuのモル比は4.2であり、S/Cuのモル比は2.6であった。図30082<実施例4>Al2O3製ポットに投入するLi2Sの投入量を370mg(8.05mmol)、CuSの投入量を630mg(6.59mmol)に変えた以外は実施例1と同様にして、平均粒子径d50が4μmの正極活物質4を得た。0083(物性)実施例4で得られた正極活物質4のX線回折スペクトルを図4に示す。回折角2θ=26〜28°、44〜46°および52〜54°の範囲内に回折ピークが見られたが、回折角2θ=30〜32°および55〜57°の範囲内に回折ピークは見られなかった。得られた正極活物質4のICP発光分光分析を行ったところ、Liが12.5質量%、Cuが46.8質量%、Sが40.7質量%であった。このとき、Li/Cuのモル比は2.4であり、S/Cuのモル比は1.7であった。図40084<比較例1>Al2O3製ポットに投入するLi2Sの投入量を250mg(5.44mmol)、CuSの投入量を750mg(7.84mmol)に変えた以外は実施例1と同様にして、平均粒子径d50が4μmの正極活物質5を得た。0085(物性)比較例1で得られた正極活物質5のX線回折スペクトルを図5に示す。回折角2θ=26〜28°、44〜46°および52〜54°の範囲内に回折ピークが見られたが、回折角2θ=30〜32°および55〜57°の範囲内にも回折ピークが見られた。得られた正極活物質5のICP発光分光分析を行ったところ、Liが8.7質量%、Cuが57.0質量%、Sが34.4質量%であった。このとき、Li/Cuのモル比は1.4であり、S/Cuのモル比は1.2であった。図50086<比較例2>Al2O3製ポットに投入するLi2Sの投入量を324mg(7.05mmol)、CuSの投入量を676mg(7.07mmol)に変えた以外は実施例1と同様にして、平均粒子径d50が5μmの正極活物質6を得た。0087(物性)比較例2で得られた正極活物質6のX線回折スペクトルを図6に示す。回折角2θ=26〜28°、44〜46°および52〜54°の範囲内に回折ピークが見られたが、回折角2θ=30〜32°および55〜57°の範囲内にも回折ピークが見られた。得られた正極活物質6のICP発光分光分析を行ったところ、Liが11.1質量%、Cuが50.6質量%、Sが38.3質量%であった。このとき、Li/Cuのモル比は2.0であり、S/Cuのモル比は1.5であった。図60088<比較例3>Al2O3製ポットに投入するLi2Sの投入量を600mg(13.06mmol)、CuSの投入量を400mg(4.18mmol)に変えた以外は実施例1と同様にして、平均粒子径d50が5μmの正極活物質7を得た。0089(物性)比較例3で得られた正極活物質7のX線回折スペクトルを図7に示す。回折角2θ=26〜28°、44〜46°および52〜54°の範囲内に回折ピークが見られたが、回折角2θ=30〜32°の範囲内にも回折ピークが見られた。得られた正極活物質7のICP発光分光分析を行ったところ、Liが19.5質量%、Cuが28.3質量%、Sが52.2質量%であった。このとき、Li/Cuのモル比は6.3であり、S/Cuのモル比は3.7であった。図70090<比較例4>Al2O3製ポットに投入するLi2Sの投入量を750mg(16.32mmol)、CuSの投入量を250mg(2.61mmol)に変えた以外は実施例1と同様にして、平均粒子径d50が5μmの正極活物質8を得た。0091(物性)比較例4で得られた正極活物質8のX線回折スペクトルを図8に示す。回折角2θ=26〜28°、44〜46°および52〜54°の範囲内に回折ピークが見られたが、回折角2θ=30〜32°および55〜57°の範囲内にも回折ピークが見られた。得られた正極活物質8のICP発光分光分析を行ったところ、Liが23.5質量%、Cuが17.5質量%、Sが59.0質量%であった。このとき、Li/Cuのモル比は12.3であり、S/Cuのモル比は6.7であった。図80092(充放電試験結果)以上の正極活物質1〜8の充放電試験結果を表1に示す。実施例で得られた正極活物質1〜4は、比較例で得られた正極活物質5〜8に比べて、初期放電容量に優れていた。繰り返し使用しても高い放電容量を維持していた。実施例0093ページトップへこの技術を出願した法人この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInこの技術を発明した人物この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInページトップへ関連する挑戦したい社会課題この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedIn交通渋滞のない社会を実現する交通渋滞のない社会を実現すると、移動時のストレスがなくなり、廃棄ガス量の減少など環境問題の解決にも大きく貢献します。交通渋滞によって生じる経済的な損失は非常に大きく、2017年には国内だけで年...最終更新日:2018/06/18化石燃料への依存のない社会を実現する石炭とウランはあと100年、石油と天然ガスはあと50年ほどで枯渇すると予測されています。2040年のエネルギー消費量は約1.3倍に増加すると予想されています。セルの構成要素(例えば、電極を保護するための層)のためのコーティングが、一般的に記載されている。関連する化合物、物品、システムおよび方法もまた、一般的に記載されている。