湿式素材プロセッシング

[1714] Synthesis of the cathode active material on an inorganic solid electrolyte for lithium-ion secondary battery by the hydrothermal method

^○鷲見英¹, 梁彦杰², 黒田健介², 興戸正純² (1.名古屋大学大学院, 2.未来材料・システム研究所)

司会:竹田修(東北大学)

Keywords:水熱合成法, リチウムイオン二次電池, 正極活物質, 固体電解質

  リチウムイオン二次電池は近い将来，大容量・大出力化を目指していく上で，安全性の向上が必須である．しかし現在では電解質に可燃性有機溶媒が用いられており，急速な充放電により発火する危険性がある．そこで高い安全性を確保するため，無機固体電解質の使用が注目されている．
  固体電解質や正極活物質は従来，焼結法により合成される．電池材料として用いられる多元系セラミックス材料の合成は，組成を均一にする操作が複雑で時間を要する．また圧縮成型による接合では良好な界面を形成することが難しい．これに対して水熱法は焼結法に比べ，製造工程の簡略化や生産コストの削減が期待できる．加えて，結晶性の高い化合物の合成と基板への接合を同時に行えるといった特徴がある．本研究では固体電解質LiTi₂(PO₄)₃と正極活物質LiFePO₄に注目し，水熱法を電池材料の積層化工程に応用することで，密着性に優れた積層体の作製を検討した．
  Ta基板上に合成した電解質LTPへ正極LFPを合成することで積層体を得ることができたが，界面は隙間が目立つ構造であった．しかしLTP前駆体を用いることで界面の隙間を減少させることに成功した．