锂系固态电解质、锂系固态电解质的制造方法、修饰正极活性物质、修饰负极活性物质、全固态二次电池、全固态二次电池用电极片、固态电解质片及全固态二次电池用电极与流程

本发明涉及一种锂系固态电解质、锂系固态电解质的制造方法、修饰正极活性物质、修饰负极活性物质、全固态二次电池、全固态二次电池用电极片、固态电解质片及全固态二次电池用电极。

背景技术：

1、以往，在锂离子二次电池中，一直使用具有高离子传导性的液体状的电解质。然而，由于液体状的电解质具有可燃性，因此存在安全性的问题。并且，由于处于液体状态，因此难以使其紧凑，在电池变大时，有关容量的限制也成为问题。

2、相对于此，全固态锂离子二次电池为能够解决这些问题的下一代电池之一。在全固态电池中，为了获得所期望的充放电特性，需要具有良好的离子传导性的固态电解质。例如，在专利文献1中，公开了一种能够用于全固态锂离子二次电池的以含有锂的氧化物为基础的固态电解质。

3、以往技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2018-052755号公报

技术实现思路

1、发明要解决的技术课题

2、在专利文献1中，公开了传导率为10-5s·cm-1左右，但是近年来，需要进一步提高传导率。

3、本发明的课题在于提供一种离子传导性优异的锂系固态电解质。

4、并且，本发明的课题在于还提供一种锂系固态电解质的制造方法、修饰正极活性物质、修饰负极活性物质、全固态二次电池、全固态二次电池用电极片、固态电解质片及全固态二次电池用电极。

5、用于解决技术课题的手段

6、本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究，并完成了具有以下结构的本发明。

7、〔1〕一种锂系固态电解质，其包含非晶质状态的四硼酸锂、水及锂盐，其中，

8、上述水的含量相对于锂系固态电解质的总质量为45质量％以下。

9、〔2〕根据〔1〕所述的锂系固态电解质，其中，

10、上述四硼酸锂具有o-h结构。

11、〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的锂系固态电解质，其中，

12、上述锂盐的含量相对于上述四硼酸锂的含量的摩尔比为0.001～1.5，上述水的含量相对于上述四硼酸锂的含量的摩尔比为1～12。

13、〔4〕根据〔1〕至〔3〕中任一项所述的锂系固态电解质，其中，

14、上述锂盐为由后述的式(1)表示的化合物。

15、〔5〕根据〔1〕至〔4〕中任一项所述的锂系固态电解质，其中，

16、在通过扫描型电子显微镜观察对上述锂系固态电解质进行加压而获得的成型体的截面时，上述锂盐所存在的区域以网眼状存在。

17、〔6〕一种锂系固态电解质，其包含非晶质状态的四硼酸锂及锂盐，其中，

18、在通过扫描型电子显微镜观察对上述锂系固态电解质进行加压而获得的成型体的截面时，上述锂盐所存在的区域以网眼状存在。

19、〔7〕根据〔6〕所述的锂系固态电解质，其中，

20、上述四硼酸锂具有羟基。

21、〔8〕根据〔6〕或〔7〕所述的锂系固态电解质，其中，

22、上述锂盐为由后述的式(1)表示的化合物。

23、〔9〕一种锂系固态电解质的制造方法，其为〔1〕至〔8〕中任一项所述的锂系固态电解质的制造方法，其包括：

24、工序1，对包含li及b的锂系氧化物实施机械研磨处理；

25、工序2，混合上述工序1中所获得的产物及水；及

26、工序3，从在上述工序2中所获得的分散液中去除水而获得锂系固态电解质，

27、满足后述的要件1～3中的任一个。

28、〔10〕根据〔9〕所述的锂系固态电解质的制造方法，其中，

29、在上述工序3中，将上述工序2中所获得的分散液在20pa以下及40℃以下的条件下进行干燥，从而获得锂系固态电解质。

30、〔11〕根据〔9〕或〔10〕所述的锂系固态电解质的制造方法，其满足所述要件1，在上述工序1之前，还包括工序0：在不存在上述锂盐的环境下，对包含li及b的锂系氧化物实施机械研磨处理。

31、〔12〕一种修饰正极活性物质，其具有正极活性物质及配置于上述正极活性物质上的涂覆层，其中，

32、上述涂覆层包含〔1〕至〔8〕中任一项所述的锂系固态电解质。

33、〔13〕一种修饰负极活性物质，其具有负极活性物质及配置于上述负极活性物质上的涂覆层，其中，

34、上述涂覆层包含〔1〕至〔8〕中任一项所述的锂系固态电解质。

35、〔14〕一种全固态二次电池，其依次具备正极活性物质层、固态电解质层及负极活性物质层，其中，

36、上述正极活性物质层、上述固态电解质层及上述负极活性物质层中的至少一者包含〔1〕至〔8〕中任一项所述的锂系固态电解质。

37、〔15〕一种全固态二次电池用电极片，其包含〔1〕至〔8〕中任一项所述的锂系固态电解质。

38、〔16〕一种固态电解质片，其包含〔1〕至〔8〕中任一项所述的锂系固态电解质。

39、〔17〕一种全固态二次电池用电极，其具有：

40、活性物质层，包含活性物质及〔1〕至〔8〕中任一项所述的锂系固态电解质；及集电体。

41、发明效果

42、根据本发明，能够提供一种离子传导性优异的锂系固态电解质。

43、并且，根据本发明，还能够提供一种锂系固态电解质的制造方法、修饰正极活性物质、修饰负极活性物质、全固态二次电池、全固态二次电池用电极片、固态电解质片及全固态二次电池用电极。

技术特征：

1.一种锂系固态电解质，其包含非晶质状态的四硼酸锂、水及锂盐，其中，

2.根据权利要求1所述的锂系固态电解质，其中，

3.根据权利要求1所述的锂系固态电解质，其中，

4.根据权利要求2所述的锂系固态电解质，其中，

5.根据权利要求1所述的锂系固态电解质，其中，

6.一种锂系固态电解质，其包含非晶质状态的四硼酸锂及锂盐，其中，

7.根据权利要求6所述的锂系固态电解质，其中，

8.根据权利要求6所述的锂系固态电解质，其中，

9.一种锂系固态电解质的制造方法，其为权利要求1至8中任一项所述的锂系固态电解质的制造方法，其包括：

10.根据权利要求9所述的锂系固态电解质的制造方法，其中，

11.根据权利要求9所述的锂系固态电解质的制造方法，其满足所述要件1，并且，

12.一种修饰正极活性物质，其具有正极活性物质及配置于所述正极活性物质上的涂覆层，其中，

13.一种修饰负极活性物质，其具有负极活性物质及配置于所述负极活性物质上的涂覆层，其中，

14.一种全固态二次电池，其依次具备正极活性物质层、固态电解质层及负极活性物质层，其中，

15.一种全固态二次电池用电极片，其包含权利要求1至8中任一项所述的锂系固态电解质。

16.一种固态电解质片，其包含权利要求1至8中任一项所述的锂系固态电解质。

17.一种全固态二次电池用电极，其具有：

技术总结
本发明的课题在于提供一种离子传导性优异的锂系固态电解质、锂系固态电解质的制造方法、修饰正极活性物质、修饰负极活性物质、全固态二次电池、全固态二次电池用电极片、固态电解质片及全固态二次电池用电极。本发明的锂系固态电解质为包含非晶质状态的四硼酸锂、水及锂盐的锂系固态电解质，其中，水的含量相对于锂系固态电解质的总质量为45质量％以下。

技术研发人员：白鸟洋介,安井伸太郎,奥野幸洋,斋藤健吾,渡边健太
受保护的技术使用者：富士胶片株式会社
技术研发日：
技术公布日：2025/1/9