湿式素材プロセッシング

[3203] 水熱法による全固体型リチウムイオン二次電池材料の積層化

^○鷲見英¹, 上池雄一郎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: 佐々木秀顕(愛媛大学)

キーワード：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，安全性の向上が必要不可欠である．しかし現行の電解質には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．そこで安全面での課題を解消するために，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の合成には焼結法が一般的に利用されている．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従来の焼結法と比べ，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を検討した．負極活物質である黒鉛基板上に電解質LTP、正極LFPを合成することで密着性に優れた三層体の作製を試みた．