opyIeneDieneMonomer:三元乙丙橡膠)、磺化EPDM、丁苯橡膠、聚丁橡膠、氟橡膠等。除了上述以外,還可以使用聚酰亞胺、聚乙烯醇或氧化聚乙烯等。
[0081]作為導(dǎo)電助劑,可以使用本身為電子導(dǎo)體且不會與蓄電裝置中的其他物質(zhì)引起化學(xué)變化的材料。例如,可以使用:黑鉛、碳纖維、炭黑、乙炔黑、VGCF(注冊商標)等的碳類材料;銅、鎳、鋁或銀等的金屬材料;或上述物質(zhì)的混合物的粉末、纖維等。導(dǎo)電助劑是促進活性物質(zhì)之間的導(dǎo)電性的物質(zhì),是通過填充在分開的活性物質(zhì)之間而實現(xiàn)活性物質(zhì)之間的導(dǎo)通的材料。
[0082]作為本實施方式的負極活性物質(zhì)層103,也可以在負極集電體102上利用濺射法等形成上述能夠進行鋰離子的吸留及釋放的材料的膜。再者,也可以如如上所述那樣對由該能夠進行鋰離子的吸留及釋放的材料形成的膜進行鋰的預(yù)摻雜。
[0083]或者,也可以使用如下方法形成本實施方式的負極活性物質(zhì)層103:將上述能夠進行鋰離子的吸留及釋放的材料、粘合劑、導(dǎo)電助劑以及有機溶劑混合而形成漿料,并且將該漿料形成在負極集電體102上并進行干燥及焙燒,來形成負極活性物質(zhì)層103。在像這樣形成本實施方式的負極活性物質(zhì)層103時,也可以在形成漿料、進行干燥及焙燒之后進行鋰的預(yù)摻雜。
[0084]接著,說明包含在本實施方式所示的蓄電裝置100中的電解質(zhì)121。
[0085]作為電解質(zhì)121的溶質(zhì),適當(dāng)?shù)厥褂媚軌蚴棺鳛檩d流子離子的鋰離子轉(zhuǎn)移并使鋰離子穩(wěn)定地存在的材料。
[0086]作為電解質(zhì)121的溶質(zhì)的典型例子,可以舉出LiPF6、LiC104、LiAsF6、LiBF4、Li(C2F5SO2)2N等的鋰鹽。
[0087]另外,作為電解質(zhì)121的溶劑,使用能夠使鋰離子轉(zhuǎn)移的材料。作為電解質(zhì)121的溶劑,優(yōu)選使用非質(zhì)子有機溶劑。作為非質(zhì)子有機溶劑的典型例子,有碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ—丁內(nèi)酯、乙腈、二甲氧基乙烷、四氫呋喃等,可以使用它們中的一種或多種。
[0088]在電解質(zhì)121的溶劑為粘性低的液體時,將電解質(zhì)121包含在如下所述的隔離體中,并將該隔離體配置在正極111與負極101之間,更具體地說,將隔離體配置為與負極活性物質(zhì)層103及正極活性物質(zhì)層113接觸。
[0089]另外,通過使用凝膠代替電解質(zhì)121的溶劑,包括漏液性的安全性得到提高。另外,可以實現(xiàn)鋰離子二次電池的薄型化及輕量化。作為凝膠的典型例子,有硅凝膠、丙烯酸樹脂的凝膠、丙烯腈的凝膠、聚氧化乙烯的凝膠、聚氧化丙烯的凝膠、氟類聚合物的凝膠等。
[0090]像這樣,在使用凝膠代替電解質(zhì)121的溶劑時,不一定需要設(shè)置隔離體。只要根據(jù)該凝膠決定是否設(shè)置隔離體,即可。在不設(shè)置隔離體時,使用電解質(zhì)121代替隔離體而將該電解質(zhì)121本身配置在正極111與負極101之間,更具體地說,將電解質(zhì)121配置為與負極活性物質(zhì)層103及正極活性物質(zhì)層113接觸。
[0091]另外,作為電解質(zhì)121,可以使用Li3PO4等的固體電解質(zhì)。在將該固體電解質(zhì)用作電解質(zhì)121時,也可以將電解質(zhì)121本身配置在正極111與負極101之間。
[0092]隔離體使用絕緣多孔體。作為隔離體的典型例子,有纖維素(紙)、聚乙烯、聚丙烯等。
[0093]以下,參照圖5A至5C說明上述蓄電裝置的充放電特性。
[0094]在本實施方式的蓄電裝置中,使用如下正極111:使用厚度為ΙΟΟμπι的鈦膜作為正極集電體112,并且邊在300 °C、400°C以及500 °C的溫度下加熱正極集電體112邊形成厚度為10nm的鈷酸鋰層作為正極活性物質(zhì)層113。圖2示出該鈷酸鋰層的XRD測定的結(jié)果。
[0095]在進行本實施方式的蓄電裝置的充放電測定時,使用由東洋系統(tǒng)株式會社制造的充放電試驗裝置TOSCAT — 3100。將測定電壓設(shè)定為2.5V至4.2V的范圍。在充電時,以預(yù)定的電流值進行充電,在該電流值下達到預(yù)定的電壓(在本實施方式中,4.2V)之后,進行在該預(yù)定的電壓下維持充電的恒流恒壓(CCCV)測定。另外,在放電時,進行在預(yù)定的電流值下進行充電的恒流(CC)測定。
[0096]恒流的電流值為ΙμΑ,并且在固定于恒壓之后在電流值成為0.ΙμΑ時結(jié)束測定。另夕卜,將充電和放電的停頓時間設(shè)定為2小時。另外,在進行三次恒流充放電之后進行本充放電測定。
[0097]另外,在本實施方式的蓄電裝置中,使用金屬鋰(Li)膜作為負極活性物質(zhì)層103。因為金屬鋰(Li)膜還用作集電體,所以只使用該金屬鋰(Li)膜作為負極101。另外,使用LiPF6作為電解質(zhì)121的溶質(zhì),并使用碳酸乙烯酯及碳酸二乙酯作為電解質(zhì)121的溶劑。另夕卜,作為含有電解質(zhì)121的隔離體,使用聚丙烯。
[0098]圖5Α、5Β以及圖5C分別示出上述加熱溫度為300°C、400°C以及500°C時的容量與充放電電壓的關(guān)系。另外,各加熱溫度中的最大放電容量分別為98.7mAh/g、94mAh/g、70.2mAh/g。
[0099]另外,在放電曲線中,在圖5B中,在放電電壓為3.6V至3.7V時,觀察到波形的變位點,而在圖5C中,在放電電壓為3.5V至3.6V時,觀察到波形的變位點。另一方面,在圖5A中未觀察到變位點。這是因為在圖5A(300°C)與圖5B(400°C)及圖5C(500°C)中發(fā)生互不相同的充放電反應(yīng)的緣故。
[0100]圖7A和7B分別示出將在圖6A及6B中使用的鈷酸鋰層用作正極活性物質(zhì)層113的蓄電裝置的容量與充放電電壓的關(guān)系。另外,在圖7A和7B中使用的蓄電裝置的最大放電容量分別為 9.6mAh/g 和 12mAh/g。
[0101]圖11示出使用正極111的蓄電裝置的容量與充放電電壓的關(guān)系,所述正極111通過邊在600°C的溫度下加熱作為正極集電體112的厚度為ΙΟΟμπι的鈦膜邊形成厚度為10nm的鈷酸鋰層作為正極活性物質(zhì)層113而形成。在圖11中,最大放電容量為47mAh/g。
[0102]如圖11所示,將通過在600°C的溫度下加熱而形成的鈷酸鋰層用作正極集電體112的蓄電裝置的充放電容量,尤其是放電容量小。該充放電容量小于低溫(400°C以上且低于600 0C,更具體地說,400 °C (圖5B)及500 °C (圖5C))時的充放電容量。另外,如圖7A及7B所示,將通過在成膜后在高溫(600°C)下加熱而成的鈷酸鋰層用作正極活性物質(zhì)層113的蓄電裝置的充放電容量小于低溫(400°C以上且低于600°C,更具體地說,400°C (圖5B)及500°C (圖5C))時的充放電容量。像這樣,將在高溫(600°C)下形成的鈷酸鋰層或在高溫(600°C)下被加熱的鈷酸鋰層用作正極活性物質(zhì)層113的蓄電裝置的充放電容量小于將在低溫(400°C以上且低于600 °C,更具體地說,400 °C及500°C)下被加熱的鈷酸鋰層用作正極活性物質(zhì)層113的蓄電裝置的充放電容的理由是:鈷酸鋰層被分解,而產(chǎn)生分解生成物,例如,氧化鈷。
[0103]因此,如本實施方式所述,通過將在低溫(400 0C以上且低于600 0C,更具體地說,400°C及500°C)下被加熱而形成的鈷酸鋰層用作正極活性物質(zhì)層113,可以得到充放電容量大的蓄電裝置。
[0104]以上,根據(jù)本實施方式,可以抑制鈷酸鋰被分解而產(chǎn)生分解生成物。
[0105]另外,根據(jù)本實施方式,可以抑制鈷酸鋰中的氧與集電體起反應(yīng)。
[0106]另外,根據(jù)本實施方式,可以得到充放電容量大的蓄電裝置。
[0107]實施方式2
[0108]在本實施方式中,說明其結(jié)構(gòu)與實施方式I不同的蓄電裝置。
[0109]圖9A所示的蓄電裝置具有襯底201、襯底201上的正極集電體202及負極集電體204。在襯底201及正極集電體202上形成有正極活性物質(zhì)層203。另外,接觸正極集電體202并覆蓋正極活性物質(zhì)層203地形成有固體電解質(zhì)層206。另外,接觸固體電解質(zhì)層206及負極集電體204地形成有負極活性物質(zhì)層205。覆蓋固體電解質(zhì)層206及負極活性物質(zhì)層205并接觸正極集電體202及負極集電體204地形成有保護膜207。
[0110]在圖9B所示的蓄電裝置中,形成有襯底211、襯底211上的固體電解質(zhì)層216、與固體電解質(zhì)層216接觸的正極活性物質(zhì)層213及負極活性物質(zhì)層215。另外,還形成有正極集電