JP7037267B2 - Manufacturing method of negative electrode for lithium ion battery - Google Patents

Description

本発明は、金属膜、リチウムイオン電池用負極、リチウムイオン電池および金属膜の製造方法に関する。 The present invention relates to a metal film, a negative electrode for a lithium ion battery, a lithium ion battery, and a method for manufacturing the metal film.

リチウムイオン電池は、一般的に、携帯電話やノートパソコン等の小型携帯機器の電源として使用されている。また、最近では小型携帯機器以外に、電気自動車や電力貯蔵等の電源としてもリチウムイオン電池は使用され始めている。 Lithium-ion batteries are generally used as a power source for small portable devices such as mobile phones and laptop computers. Recently, in addition to small portable devices, lithium-ion batteries have begun to be used as power sources for electric vehicles and power storage.

リチウムイオン電池用負極材料として、例えば、金属シリコンが知られている。金属シリコンは、高容量のリチウムイオン電池が得られることから、黒鉛等の炭素材料系の負極活物質に代わるものとして研究が進められている（例えば、特許文献１）。 As a negative electrode material for a lithium ion battery, for example, metallic silicon is known. Since metallic silicon can obtain a high-capacity lithium-ion battery, research is underway as a substitute for a carbon material-based negative electrode active material such as graphite (for example, Patent Document 1).

特開２０１２－３３４４０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-33440

ところが、金属シリコンは充放電に伴う体積変化が大きく、サイクル特性が劣っていた。そのため、金属シリコンはリチウムイオン電池用負極材料としてはまだまだ満足するものではなかった。 However, metallic silicon has a large volume change with charge and discharge, and its cycle characteristics are inferior. Therefore, metallic silicon is still unsatisfactory as a negative electrode material for lithium ion batteries.

ここで、本発明者らは、サイクル特性および充放電容量に優れるリチウムイオン電池を実現するために、負極材料としてリチウムイオンを吸蔵・放出することができるインジウムに着目した。インジウムは比重が７．３と高いため、得られるリチウムイオン電池について体積あたりの充放電容量を向上させることができる。また、体積あたりの充放電容量に優れることから、負極の厚みを薄くすることが可能である。そのため全体の厚みが薄いリチウムイオン電池を実現できる。さらに、インジウムは柔らかい金属であるため電解質層や負極集電体に対してアンカー効果が働き、電解質層や負極集電体に対する密着性に優れている。以上の理由から、本発明者らは、リチウムイオン電池の負極材料としてインジウムが好適であると考えた。
しかし、本発明者らの検討によれば、負極としてインジウムを用いたリチウムイオン電池は高い充放電容量が得られるものの、サイクル特性に劣る場合があることが明らかになった。 Here, the present inventors have focused on indium, which can occlude and release lithium ions as a negative electrode material, in order to realize a lithium ion battery having excellent cycle characteristics and charge / discharge capacity. Since indium has a high specific gravity of 7.3, it is possible to improve the charge / discharge capacity per volume of the obtained lithium ion battery. Further, since the charge / discharge capacity per volume is excellent, the thickness of the negative electrode can be reduced. Therefore, it is possible to realize a lithium-ion battery having a thin overall thickness. Further, since indium is a soft metal, it has an anchoring effect on the electrolyte layer and the negative electrode current collector, and has excellent adhesion to the electrolyte layer and the negative electrode current collector. For the above reasons, the present inventors considered that indium is suitable as a negative electrode material for lithium ion batteries.
However, according to the studies by the present inventors, it has been clarified that a lithium ion battery using indium as a negative electrode can obtain a high charge / discharge capacity, but may be inferior in cycle characteristics.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、サイクル特性および充放電容量のバランスに優れるリチウムイオン電池を実現できる金属膜、およびこれを用いた負極、並びにサイクル特性および充放電容量に優れるリチウムイオン電池を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, a metal film capable of realizing a lithium ion battery having an excellent balance between cycle characteristics and charge / discharge capacity, a negative electrode using the metal film, and lithium having excellent cycle characteristics and charge / discharge capacity. It provides an ion battery.

本発明者らは、サイクル特性および充放電容量のバランスに優れるリチウムイオン電池を提供するため鋭意検討した。その結果、融点が２００℃未満の第一金属元素により構成されたマトリクス中に第一金属元素および融点が２００℃以上の第二金属元素を含むドメインが複数分散した微分散構造を有する金属膜を負極に用いることにより、リチウムイオン電池のサイクル特性および充放電容量が向上することを見出し、本発明に至った。 The present inventors have diligently studied to provide a lithium ion battery having an excellent balance between cycle characteristics and charge / discharge capacity. As a result, a metal film having a finely dispersed structure in which a plurality of domains containing a first metal element and a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher are dispersed in a matrix composed of a first metal element having a melting point of less than 200 ° C. We have found that the cycle characteristics and charge / discharge capacity of a lithium ion battery are improved by using it for a negative electrode, and have reached the present invention.

すなわち、本発明によれば、
融点が２００℃未満の第一金属元素と、融点が２００℃以上の第二金属元素を含む金属膜を備えるリチウムイオン電池用負極であって、
上記金属膜が、上記第一金属元素により構成されたマトリクス中に上記第一金属元素および上記第二金属元素を含むドメインが複数分散した微分散構造を有し、
上記第一金属元素がインジウムを含むリチウムイオン電池用負極を製造する、リチウムイオン電池用負極の製造方法であって、
融点が２００℃未満の第一金属元素により構成された第一金属膜と、融点が２００℃以上の第二金属元素により構成された第二金属膜とを積層することにより多層金属膜を得る工程と、
得られた上記多層金属膜を加熱することにより、上記第一金属膜中に上記第二金属膜を構成する上記第二金属元素を拡散させ、上記第一金属膜中に上記第一金属元素および上記第二金属元素を含むドメインを生成する工程と、
を含み、
上記多層金属膜を得る工程での圧力が０．０５ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下であるリチウムイオン電池用負極の製造方法が提供される。
That is, according to the present invention.
A negative electrode for a lithium ion battery provided with a metal film containing a first metal element having a melting point of less than 200 ° C. and a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher.
The metal film has a finely dispersed structure in which a plurality of domains containing the first metal element and the second metal element are dispersed in a matrix composed of the first metal element.
A method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery, wherein the negative electrode for a lithium ion battery in which the first metal element contains indium is manufactured.
A step of obtaining a multilayer metal film by laminating a first metal film composed of a first metal element having a melting point of less than 200 ° C. and a second metal film composed of a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher. When,
By heating the obtained multilayer metal film, the second metal element constituting the second metal film is diffused in the first metal film, and the first metal element and the first metal element are dispersed in the first metal film. The process of generating the domain containing the second metal element and
Including
Provided is a method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery in which the pressure in the step of obtaining the multilayer metal film is 0.05 MPa or more and 300 MPa or less .

さらに、本発明によれば、
上記リチウムイオン電池用負極と、電解質層と、正極とを備えるリチウムイオン電池が提供される。 Further, according to the present invention
A lithium ion battery including the negative electrode for a lithium ion battery, an electrolyte layer, and a positive electrode is provided.

さらに、本発明によれば、
上記リチウムイオン電池用負極を製造するための製造方法であって、
融点が２００℃未満の第一金属元素により構成された第一金属膜と、融点が２００℃以上の第二金属元素により構成された第二金属膜とを積層することにより多層金属膜を得る工程と、
得られた上記多層金属膜を加熱することにより、上記第一金属膜中に上記第二金属膜を構成する上記第二金属元素を拡散させ、上記第一金属膜中に上記第一金属元素および上記第二金属元素を含むドメインを生成する工程と、
を含むリチウムイオン電池用負極の製造方法が提供される。 Further, according to the present invention
This is a manufacturing method for manufacturing the negative electrode for a lithium ion battery .
A step of obtaining a multilayer metal film by laminating a first metal film composed of a first metal element having a melting point of less than 200 ° C. and a second metal film composed of a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher. When,
By heating the obtained multilayer metal film, the second metal element constituting the second metal film is diffused in the first metal film, and the first metal element and the first metal element are dispersed in the first metal film. The process of generating the domain containing the second metal element and
A method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery including the above is provided.

さらに、本発明によれば、
上記リチウムイオン電池用負極を製造するための製造方法であって、
融点が２００℃未満の第一金属元素により構成された第一金属膜上に、融点が２００℃以上の第二金属元素を蒸着またはスパッタリングすることにより、上記第二金属元素により構成された第二金属膜を形成し、上記第一金属膜と上記第二金属膜とが積層された多層金属膜を得る工程と、
得られた上記多層金属膜を加熱することにより、上記第一金属膜中に上記第二金属膜を構成する上記第二金属元素を拡散させ、上記第一金属膜中に上記第一金属元素および上記第二金属元素を含むドメインを生成する工程と、
を含むリチウムイオン電池用負極の製造方法が提供される。 Further, according to the present invention
This is a manufacturing method for manufacturing the negative electrode for a lithium ion battery .
A second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher is deposited or sputtering on a first metal film made of the first metal element having a melting point of less than 200 ° C. to form a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher. A step of forming a metal film and obtaining a multilayer metal film in which the first metal film and the second metal film are laminated, and
By heating the obtained multilayer metal film, the second metal element constituting the second metal film is diffused in the first metal film, and the first metal element and the first metal element are dispersed in the first metal film. The process of generating the domain containing the second metal element and
A method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery including the above is provided.

本発明によれば、サイクル特性および充放電容量のバランスに優れるリチウムイオン電池を実現できる金属膜、およびこれを用いた負極、並びにサイクル特性および充放電容量に優れるリチウムイオン電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a metal film capable of realizing a lithium ion battery having an excellent balance between cycle characteristics and charge / discharge capacity, a negative electrode using the metal film, and a lithium ion battery having excellent cycle characteristics and charge / discharge capacity. ..

負極１の断面の拡大図を表す電子顕微鏡写真を示す図である。It is a figure which shows the electron micrograph which shows the enlarged view of the cross section of the negative electrode 1. 本実施形態のリチウムイオン電池の構造の一例を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the structure of the lithium ion battery of this embodiment.

以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。なお、数値範囲の「Ａ～Ｂ」は特に断りがなければ、Ａ以上Ｂ以下を表す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, similar components are designated by a common reference numeral, and the description thereof will be omitted as appropriate. Further, the figure is a schematic view and does not match the actual dimensional ratio. Unless otherwise specified, "A to B" in the numerical range represent A or more and B or less.

［金属膜］
はじめに、本実施形態に係る金属膜について説明する。
本実施形態に係る金属膜は、融点が２００℃未満、好ましくは１８０℃以下の第一金属元素と、融点が２００℃以上、好ましくは５００℃以上、特に好ましくは８００℃以上の第二金属元素を含む。そして、第一金属元素により構成されたマトリクス中に第一金属元素および第二金属元素を含むドメインが複数分散した微分散構造を有する。
本実施形態に係る金属膜は、例えば、リチウムイオン電池の負極に用いられる。中でも、全固体型リチウムイオン電池の負極に好適に用いられる。 [Metal film]
First, the metal film according to the present embodiment will be described.
The metal film according to the present embodiment has a first metal element having a melting point of less than 200 ° C., preferably 180 ° C. or lower, and a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher, preferably 500 ° C. or higher, particularly preferably 800 ° C. or higher. including. Further, it has a finely dispersed structure in which a plurality of domains containing the first metal element and the second metal element are dispersed in a matrix composed of the first metal element.
The metal film according to this embodiment is used, for example, as a negative electrode of a lithium ion battery. Above all, it is suitably used for the negative electrode of an all-solid-state lithium-ion battery.

本発明者らは発明が解決しようとする課題の欄に記載した事情に鑑み、鋭意検討したところ、融点が２００℃未満の第一金属元素により構成されたマトリクス中に第一金属元素および融点が２００℃以上の第二金属元素を含むドメインが複数分散した微分散構造を有する金属膜を負極に用いることにより、高い充放電容量を達成しながらサイクル特性が改善できることを見出した。
高い充放電容量を達成しながらサイクル特性が改善する理由は明らかではないが、第一金属元素により構成されたマトリクス中に第一金属元素および第二金属元素を含むドメインを微分散させることにより、充放電によって起こる第一金属元素により構成されたマトリクスの体積変化が抑制されること、第一金属元素により構成されたマトリクスの体積変化が起きても上記ドメインにより金属膜内の電子伝導性を維持できること等が要因として推測される。
以上の理由から、本実施形態に係る金属膜をリチウムイオン電池の負極に用いると、サイクル特性および充放電容量に優れるリチウムイオン電池を実現できると考えられる。 In view of the circumstances described in the column of the problem to be solved by the invention, the present inventors diligently studied and found that the first metal element and the melting point were found in a matrix composed of the first metal element having a melting point of less than 200 ° C. It has been found that the cycle characteristics can be improved while achieving a high charge / discharge capacity by using a metal film having a finely dispersed structure in which a plurality of domains containing a second metal element at 200 ° C. or higher are dispersed in the negative electrode.
The reason why the cycle characteristics are improved while achieving high charge / discharge capacity is not clear, but by finely dispersing the domains containing the first metal element and the second metal element in the matrix composed of the first metal elements, The volume change of the matrix composed of the first metal element caused by charging and discharging is suppressed, and the electron conductivity in the metal film is maintained by the above domain even if the volume change of the matrix composed of the first metal element occurs. It is presumed that what can be done is a factor.
For the above reasons, it is considered that a lithium ion battery having excellent cycle characteristics and charge / discharge capacity can be realized by using the metal film according to the present embodiment as the negative electrode of the lithium ion battery.

以下、本実施形態に係る金属膜について詳細に説明する。 Hereinafter, the metal film according to this embodiment will be described in detail.

本実施形態に係る金属膜において、得られるリチウムイオン電池の充放電容量およびサイクル特性をより一層向上させる観点から、第一金属元素および第二金属元素の合計を１００質量％としたとき、第一金属元素の含有量が好ましくは５０質量％以上９９質量％以下、より好ましくは５５質量％以上９８質量％以下、さらに好ましくは６０質量％以上９５質量％以下、特に好ましくは７６質量％以上９０質量％以下であり、第二金属元素の含有量が好ましくは１質量％以上５０質量％以下、より好ましくは２質量％以上４５質量％以下、さらに好ましくは５質量％以上４０質量％以下、特に好ましくは１０質量％以上２４質量％以下である。
ここで、第一金属元素および第二金属元素の質量は、例えば、蛍光Ｘ線分析（ＥＤＸ）等により求めることができるが、通常は仕込みの質量比から算出できる。
本実施形態では、このような金属膜をリチウムイオン電池用の負極として用いることにより、サイクル特性および充放電容量に優れるリチウムイオン電池を実現できる。 In the metal film according to the present embodiment, from the viewpoint of further improving the charge / discharge capacity and cycle characteristics of the obtained lithium ion battery, when the total of the first metal element and the second metal element is 100% by mass, the first The content of the metal element is preferably 50% by mass or more and 99% by mass or less, more preferably 55% by mass or more and 98% by mass or less, further preferably 60% by mass or more and 95% by mass or less, and particularly preferably 76% by mass or more and 90% by mass. % Or less, and the content of the secondary metal element is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 45% by mass or less, still more preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less, particularly preferably. Is 10% by mass or more and 24% by mass or less.
Here, the masses of the first metal element and the second metal element can be obtained by, for example, fluorescent X-ray analysis (EDX) or the like, but can usually be calculated from the mass ratio of the charged material.
In the present embodiment, by using such a metal film as a negative electrode for a lithium ion battery, a lithium ion battery having excellent cycle characteristics and charge / discharge capacity can be realized.

本実施形態に係る金属膜において、得られるリチウムイオン電池のサイクル特性をより一層向上させる観点から、直径が０．００１μｍ以上０．５μｍ以下、好ましくは０．００１μｍ以上０．１μｍ以下の範囲にある上記ドメインの個数比率が好ましくは９０％以上であり、より好ましくは９５％以上である。
ここで、上記ドメインの個数比率は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した写真から測定することができる。
具体的には、走査型電子顕微鏡により、金属膜の表面または断面を撮影する。その写真から、任意のドメインを１００個選択し、それらのドメインの最大径をそれぞれ測定する。ここで、ドメインの最大径をドメインの直径とする。次いで、ドメインの直径が上記範囲内の個数比率を算出する。 In the metal film according to the present embodiment, the diameter is in the range of 0.001 μm or more and 0.5 μm or less, preferably 0.001 μm or more and 0.1 μm or less, from the viewpoint of further improving the cycle characteristics of the obtained lithium ion battery. The number ratio of the above domains is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more.
Here, the number ratio of the domains can be measured, for example, from a photograph taken with a scanning electron microscope (SEM).
Specifically, the surface or cross section of the metal film is photographed with a scanning electron microscope. From the photograph, 100 arbitrary domains are selected, and the maximum diameter of each of those domains is measured. Here, the maximum diameter of the domain is defined as the diameter of the domain. Next, the number ratio in which the diameter of the domain is within the above range is calculated.

上記第一金属元素としては、例えば、インジウム、リチウム、ナトリウム、およびガリウム等から選択される一種または二種以上が挙げられる。
これらの中でも、得られるリチウムイオン電池の充放電容量およびサイクル特性の性能バランスをより一層向上させる観点から、インジウムが好ましい。 Examples of the first metal element include one or more selected from indium, lithium, sodium, gallium and the like.
Among these, indium is preferable from the viewpoint of further improving the performance balance between the charge / discharge capacity and the cycle characteristics of the obtained lithium ion battery.

上記第二金属元素としては、例えば、銅、銀、金、スズ、ニッケルおよびコバルト等から選択される一種または二種以上が挙げられる。
これらの中でも、サイクル特性および充放電容量のバランスにより一層優れる観点から、銅、銀、スズ、ニッケルおよびコバルト等から選択される一種または二種以上が好ましく、銅、銀およびコバルト等から選択される一種または二種以上がより好ましく、低価格で入手が容易である点から、銅が特に好ましい。 Examples of the second metal element include one or more selected from copper, silver, gold, tin, nickel, cobalt and the like.
Among these, one or more selected from copper, silver, tin, nickel, cobalt and the like is preferable, and copper, silver, cobalt and the like are selected from the viewpoint of being more excellent in the balance of cycle characteristics and charge / discharge capacity. One or more are more preferred, and copper is particularly preferred because it is inexpensive and readily available.

本実施形態に係る金属膜において、金属膜の電子伝導性をより一層向上させつつ、得られるリチウムイオン電池のサイクル特性をより一層向上させる観点から、第一金属元素および第二金属元素を含む上記ドメインが、第一金属元素と第二金属元素により構成された金属間化合物を含むことが好ましい。
上記金属間化合物としては、例えば、インジウムと銅からなる金属間化合物、インジウムと銀からなる金属間化合物、インジウムと金からなる金属間化合物、インジウムとスズからなる金属間化合物、インジウムとニッケルからなる金属間化合物およびインジウムとコバルトからなる金属間化合物等から選択される一種または二種以上を含むことが好ましく、Ｃｕ_２Ｉｎ、Ｃｕ_９Ｉｎ_４、Ｃｕ_４Ｉｎ、Ｃｕ_１６Ｉｎ_９、ＣｕＩｎ、Ｃｕ_１１Ｉｎ_９、Ｃｕ_１．７４Ｉｎ_０．９６、Ｃｕ_７Ｉｎ_３、Ｃｕ_０．９Ｉｎ_０．１、Ｃｕ_１０Ｉｎ_７、(Ｃｕ_１６Ｉｎ)_０．２３、(Ｃｕ_４Ｉｎ)_０．２、Ａｇ_３Ｉｎ、ＡｇＩｎ_２、Ａｇ_９Ｉｎ_４、Ａｇ_０．７５Ｉｎ_０．３５、Ａｇ_０．８１Ｉｎ_０．１７、Ａｇ_０．７Ｉｎ_０．３、(Ａｇ_３３Ｉｎ_７)_０．１、(Ａｇ_１７Ｉｎ_３)_０．２、Ａｇ_４Ｉｎ、Ａｇ_{０．８１４}Ｉｎ_{０．１８６}、ＡｕＩｎ_２、Ａｕ_４Ｉｎ、Ａｕ_３Ｉｎ_２、Ａｕ_７Ｉｎ_３、Ａｕ_９Ｉｎ_４、Ａｕ_３Ｉｎ、Ａｕ_１０Ｉｎ_３、Ａｕ_１１Ｉｎ_３、Ａｕ_０．９Ｉｎ_０．１、(Ａｕ_２３Ｉｎ_２)_０．１６、(Ａｕ_４Ｉｎ)_０．４、(Ａｕ_８７Ｉｎ_１３)_０．０２、ＳｎＩｎ_３、Ｓｎ_０．８Ｉｎ_０．２、Ｓｎ_０．７５Ｉｎ_０．２５、Ｓｎ_０．８Ｉｎ_０．２、Ｓｎ_０．９５Ｉｎ_０．０５、Ｓｎ_{０．８１８２}Ｉｎ_{０．１８１８}、Ｓｎ_０．２５Ｉｎ_０．７５、(Ｓｎ_４Ｉｎ)_０．２、(Ｓｎ_３Ｉｎ_１７)_０．１、(ＳｎＩｎ_３)_０．５、Ｓｎ_１９Ｉｎ、ＮｉＩｎ、Ｎｉ_３Ｉｎ、Ｎｉ_２Ｉｎ_３、Ｎｉ_１０Ｉｎ_２７、Ｎｉ_４Ｉｎ、Ｎｉ_２Ｉｎ、Ｎｉ_０．８Ｉｎ_０．２、Ｎｉ_０．９６Ｉｎ_０．０４、Ｎｉ_１．３Ｉｎ_０．７、Ｎｉ_１３Ｉｎ_９、Ｎｉ_３Ｉｎ_６．４、Ｎｉ_{６．７４２}Ｉｎ_３、(Ｎｉ_２３Ｉｎ_２)_０．１６、ＣｏＩｎ_２、ＣｏＩｎ_３およびＣｏ_４Ｉｎ_１２等により示される金属間化合物から選択される一種または二種以上を含むことがより好ましい。
また、サイクル特性および充放電容量のバランスにより一層優れる観点から、これらの金属間化合物の中でも、インジウムと銅からなる金属間化合物、インジウムと銀からなる金属間化合物、インジウムとスズからなる金属間化合物、インジウムとニッケルからなる金属間化合物およびインジウムとコバルトからなる金属間化合物から選択される一種または二種以上を含むことがさらに好ましく、インジウムと銅からなる金属間化合物、インジウムと銀からなる金属間化合物およびインジウムとコバルトからなる金属間化合物等から選択される一種または二種以上を含むことがさらにより好ましく、インジウムと銅からなる金属間化合物を含むことが特に好ましい。 The metal film according to the present embodiment contains the first metal element and the second metal element from the viewpoint of further improving the electronic conductivity of the metal film and further improving the cycle characteristics of the obtained lithium ion battery. It is preferable that the domain contains an intermetallic compound composed of a first metal element and a second metal element.
Examples of the intermetallic compound include an intermetal compound composed of indium and copper, an intermetal compound composed of indium and silver, an intermetal compound composed of indium and gold, an intermetal compound composed of indium and tin, and an indium and nickel. It is preferable to contain one or more selected from intermetallic compounds and intermetallic compounds composed of indium and cobalt, and preferably Cu ₂ In, Cu ₉ In ₄ , Cu ₄ In, Cu ₁₆ In ₉ , Cu In, Cu ₁₁ In ₉ , Cu _1.74 In _0.96 , Cu ₇ In ₃ , Cu _0.9 In _0.1 , Cu ₁₀ In ₇ , (Cu ₁₆ In) _0.23 , (Cu ₄ In) _0.2 , Ag ₃ In, AgIn ₂ , Ag ₉ In ₄ , Ag _0.75 In _0.35 , Ag _0.81 In _0.17 , Ag _0.7 In _0.3 , (Ag ₃₃ In ₇ ) _0.1 , (Ag) ₁₇ In ₃ ) _0.2 , Ag ₄ In, Ag _0.814 In _0.186 , AuIn ₂ , Au ₄ In, Au ₃ In ₂ , Au ₇ In ₃ , Au ₉ In ₄ , Au ₃ In, Au ₁₀ In ₃ , Au ₁₁ In ₃ , Au _0.9 In _0.1 , (Au ₂₃ In ₂ ) _0.16 , (Au ₄ In) _0.4 , (Au ₈₇ In ₁₃ ) _0.02 , SnIn ₃ , Sn _{0 .8} In _0.2 , Sn _0.75 In _0.25 , Sn _0.8 In _0.2 , Sn _0.95 In _0.05 , Sn _0.8182 In _0.1818 , Sn _0.25 In _{0. 75} , (Sn ₄ In) _0.2 , (Sn ₃ In ₁₇ ) _0.1 , (SnIn ₃ ) _0.5 , Sn ₁₉ In, NiIn, Ni ₃ In, Ni ₂ In ₃ , Ni ₁₀ In ₂₇ , Ni ₄ In, Ni ₂ In, Ni _0.8 In _0.2 , Ni _0.96 In _0.04 , Ni _1.3 In _0.7 , Ni ₁₃ In ₉ , Ni ₃ In _6.4 , Ni _6.742 It is more preferable to contain one or more selected from the intermetallic compounds represented by In ₃ , (Ni ₂₃ In ₂ ) _0.16 , CoIn ₂ , CoIn ₃ and Co ₄ In ₁₂ and the like.
In addition, from the viewpoint of being more excellent in the balance of cycle characteristics and charge / discharge capacity, among these intermetal compounds, intermetal compounds composed of indium and copper, intermetal compounds composed of indium and silver, and intermetal compounds composed of indium and tin It is more preferable to contain one or more selected from an intermetal compound composed of indium and nickel and an intermetal compound composed of indium and cobalt, preferably an intermetal compound composed of indium and copper, and an intermetal compound composed of indium and silver. It is even more preferable to contain one or more kinds selected from the compound and the metal-metal compound composed of indium and cobalt, and it is particularly preferable to contain the metal-metal compound composed of indium and copper.

本実施形態に係る金属膜の平面形状は、特に限定されず、電解質層や負極集電体の形状に合わせて適宜選択することが可能であるが、例えば、矩形とすることができる。
本実施形態に係る金属膜の厚みは、好ましくは１μｍ以上５００μｍ以下であり、より好ましくは２μｍ以上１００μｍ以下である。金属膜の厚みが上記下限値以上であると、得られるリチウムイオン電池のサイクル特性をより一層向上させることができる。また、金属膜の厚みが上記上限値以下であると、得られる負極のインピーダンスをより一層低下させることができる。その結果、得られるリチウムイオン電池の充放電特性をより一層向上できる。 The planar shape of the metal film according to the present embodiment is not particularly limited and can be appropriately selected according to the shape of the electrolyte layer or the negative electrode current collector, but can be, for example, a rectangle.
The thickness of the metal film according to the present embodiment is preferably 1 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 2 μm or more and 100 μm or less. When the thickness of the metal film is at least the above lower limit value, the cycle characteristics of the obtained lithium ion battery can be further improved. Further, when the thickness of the metal film is not more than the above upper limit value, the impedance of the obtained negative electrode can be further lowered. As a result, the charge / discharge characteristics of the obtained lithium ion battery can be further improved.

本実施形態に係る金属膜において、当該金属膜の一方の面に第二金属元素により構成された金属層が積層された構成とすることが好ましい。この場合、金属膜にさらに負極集電体を積層させる必要がないため、負極の厚さを薄くすることができ、その結果、得られるリチウムイオン電池のエネルギー密度を向上させることができる。 In the metal film according to the present embodiment, it is preferable that a metal layer composed of a second metal element is laminated on one surface of the metal film. In this case, since it is not necessary to further laminate the negative electrode current collector on the metal film, the thickness of the negative electrode can be reduced, and as a result, the energy density of the obtained lithium ion battery can be improved.

［金属膜の製造方法］
つづいて、本実施形態に係る金属膜の製造方法について説明する。
はじめに、融点が２００℃未満の第一金属元素により構成された第一金属膜と、融点が２００℃以上の第二金属元素により構成された第二金属膜とを積層することにより多層金属膜を得る。
ここで、多層金属膜を得る工程での圧力は特に限定されないが、例えば、０．０５ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下、好ましくは０．１ＭＰａ以上８０ＭＰａ以下である。
多層金属膜を得る工程で加圧する方法は特に限定されず、例えば、ロールプレス、平板プレス等を用いることができる。 [Manufacturing method of metal film]
Subsequently, a method for manufacturing a metal film according to the present embodiment will be described.
First, a multilayer metal film is formed by laminating a first metal film composed of a first metal element having a melting point of less than 200 ° C. and a second metal film composed of a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher. obtain.
Here, the pressure in the step of obtaining the multilayer metal film is not particularly limited, but is, for example, 0.05 MPa or more and 300 MPa or less, preferably 0.1 MPa or more and 80 MPa or less.
The method of pressurizing in the step of obtaining the multilayer metal film is not particularly limited, and for example, a roll press, a flat plate press, or the like can be used.

また、第一金属膜と第二金属膜とが積層された多層金属膜は、融点が２００℃未満の第一金属元素により構成された第一金属膜上に、融点が２００℃以上の第二金属元素を蒸着またはスパッタリングすることにより、第二金属元素により構成された第二金属膜を形成する方法により得ることもできる。 Further, the multilayer metal film in which the first metal film and the second metal film are laminated is a second metal film having a melting point of 200 ° C. or higher on the first metal film composed of a first metal element having a melting point of less than 200 ° C. It can also be obtained by a method of forming a second metal film composed of a second metal element by vapor deposition or sputtering of the metal element.

次いで、得られた上記多層金属膜を加熱することにより、第一金属膜中に第二金属膜を構成する第二金属元素を拡散させ、第一金属膜中に第一金属元素および第二金属元素を含むドメインを生成する。
こうすることにより、本実施形態に係る金属膜を得ることができる。 Next, by heating the obtained multilayer metal film, the second metal element constituting the second metal film is diffused in the first metal film, and the first metal element and the second metal are diffused in the first metal film. Generates a domain containing elements.
By doing so, the metal film according to the present embodiment can be obtained.

上記多層金属膜を加熱する際の温度は、上記第一金属元素の融点未満であることが好ましく、第一金属元素がインジウムの場合は、例えば、５０℃以上１５６℃が好ましく、１００℃以上１４０℃以下であることがより好ましい。 The temperature at which the multilayer metal film is heated is preferably lower than the melting point of the first metal element, and when the first metal element is indium, for example, it is preferably 50 ° C. or higher and 156 ° C. or higher, and 100 ° C. or higher and 140 ° C. or higher. More preferably, it is below ° C.

また、上記加熱は、真空中、または不活性ガス中で行うことが好ましい。不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、水素が好ましい。 Further, the heating is preferably performed in vacuum or in an inert gas. The inert gas is preferably nitrogen, argon or hydrogen.

また、上記加熱温度や加熱時間を調整することにより、第一金属膜中に拡散させる第二金属膜の量を調整することができる。これにより、第二金属膜の一部を金属膜上に残すことにより、前述した当該金属膜の一方の面に第二金属元素により構成された金属層が積層された構成とすることができる。 Further, by adjusting the heating temperature and the heating time, the amount of the second metal film diffused in the first metal film can be adjusted. As a result, by leaving a part of the second metal film on the metal film, it is possible to form a structure in which a metal layer composed of the second metal element is laminated on one surface of the metal film described above.

［リチウムイオン電池用負極］
つぎに、本実施形態のリチウムイオン電池用負極について説明する。
本実施形態に係るリチウムイオン電池用負極は、負極活物質層として、本実施形態に係る金属膜を備えている。 [Negative electrode for lithium-ion battery]
Next, the negative electrode for a lithium ion battery of this embodiment will be described.
The negative electrode for a lithium ion battery according to the present embodiment includes a metal film according to the present embodiment as a negative electrode active material layer.

本実施形態に係るリチウムイオン電池用負極は、例えば、本実施形態に係る金属膜と負極集電体とを積層することにより、本実施形態のリチウムイオン電池用負極を得ることができる。
また、本実施形態に係るリチウムイオン電池用負極において、当該金属膜の一方の面に第二金属元素により構成された金属層を積層させ、上記金属層を負極集電体として用いてもよい。この場合、金属膜にさらに負極集電体を積層させる必要がないため、負極の厚さを薄くすることができ、その結果、得られるリチウムイオン電池のエネルギー密度を向上させることができる。 As the negative electrode for a lithium ion battery according to the present embodiment, for example, the negative electrode for a lithium ion battery according to the present embodiment can be obtained by laminating the metal film and the negative electrode current collector according to the present embodiment.
Further, in the negative electrode for a lithium ion battery according to the present embodiment, a metal layer composed of a second metal element may be laminated on one surface of the metal film, and the metal layer may be used as a negative electrode current collector. In this case, since it is not necessary to further laminate the negative electrode current collector on the metal film, the thickness of the negative electrode can be reduced, and as a result, the energy density of the obtained lithium ion battery can be improved.

また、本実施形態に係るリチウムイオン電池用負極は、例えば、本実施形態に係る金属膜と電解質層とを積層することにより、本実施形態のリチウムイオン電池用負極を得ることもできる。 Further, as the negative electrode for a lithium ion battery according to the present embodiment, for example, the negative electrode for a lithium ion battery according to the present embodiment can be obtained by laminating the metal film and the electrolyte layer according to the present embodiment.

ここで、本実施形態に係る金属膜を積層させた面を加圧することにより、負極集電体または電解質層に対する金属膜の密着力を高めることで、金属膜の脱離を抑制したり、金属膜が積層した面の平滑性を向上させたりしてもよい。また、金属膜を積層させた面を加圧することにより、負極活物質層の厚みや密度を調整してもよい。加圧する方法としては、一般的に公知の方法を用いることができる。 Here, by pressurizing the surface on which the metal film according to the present embodiment is laminated, the adhesion of the metal film to the negative electrode current collector or the electrolyte layer is increased, so that the metal film can be suppressed from being detached or the metal can be suppressed. The smoothness of the surface on which the films are laminated may be improved. Further, the thickness and density of the negative electrode active material layer may be adjusted by pressurizing the surface on which the metal film is laminated. As a method of pressurizing, a generally known method can be used.

負極活物質層は、負極集電体の片面のみに形成しても両面に形成してもよい。負極活物質層の厚さ、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。 The negative electrode active material layer may be formed on only one side of the negative electrode current collector or on both sides. The thickness, length and width of the negative electrode active material layer can be appropriately determined according to the size and application of the battery.

本実施形態の負極の製造に用いられる負極集電体としては特に限定されず、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。
負極集電体としては、銅箔、銅合金箔、ニッケル箔、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、ステンレス鋼箔、炭素シート等が挙げられる。価格や入手容易性、電気化学的安定性等の観点から銅箔が好ましい。 The negative electrode current collector used for manufacturing the negative electrode of the present embodiment is not particularly limited, and a normal current collector that can be used for a lithium ion battery can be used.
Examples of the negative electrode current collector include copper foil, copper alloy foil, nickel foil, aluminum foil, aluminum alloy foil, stainless steel foil, carbon sheet and the like. Copper foil is preferable from the viewpoint of price, availability, electrochemical stability and the like.

本実施形態に係る負極集電体上には導電性樹脂層が設けられていることが好ましい。これにより、負極集電体に対する金属膜の密着性を高めることができる。
本実施形態に係る導電性樹脂層は特に限定されないが、例えば、粘着性樹脂および導電性微粒子を含み、導電性微粒子が粘着性樹脂中に分散している構造が好ましい。 It is preferable that a conductive resin layer is provided on the negative electrode current collector according to the present embodiment. This makes it possible to improve the adhesion of the metal film to the negative electrode current collector.
The conductive resin layer according to the present embodiment is not particularly limited, but for example, a structure containing an adhesive resin and conductive fine particles in which the conductive fine particles are dispersed in the adhesive resin is preferable.

本実施形態に係る導電性樹脂層の厚みは、導電性微粒子の平均粒径や粘着性樹脂等の特性を考慮して適宜決定されるが、通常は５μｍ以上６０μｍ以下であり、好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。
導電性樹脂層の厚みが上記範囲内であると、金属膜と負極集電体との接着性と、導電性樹脂層の導電性とのバランスが優れる。 The thickness of the conductive resin layer according to the present embodiment is appropriately determined in consideration of the average particle size of the conductive fine particles and the characteristics of the adhesive resin, etc., but is usually 5 μm or more and 60 μm or less, preferably 10 μm or more. It is 40 μm or less.
When the thickness of the conductive resin layer is within the above range, the balance between the adhesiveness between the metal film and the negative electrode current collector and the conductivity of the conductive resin layer is excellent.

本実施形態に係る導電性樹脂層に含まれる導電性微粒子としては導電性を有する微粒子であれば特に限定はされないが、例えば、金、銀、白金、亜鉛、ステンレス、ニッケル、銅、コバルト、モリブデン、アンチモン、鉄、クロム等の金属粒子；アルミニウム・マグネシウム合金、アルミニウム・ニッケル合金等の合金粒子、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物粒子；ニッケル等の金属粒子に金、銀、白金等の貴金属類を被覆した粒子；ガラス、セラミック、プラスチック等の非導電性粒子に金、銀、白金等の貴金属類を被覆した粒子；天然黒鉛、人造黒鉛等のグラファイト類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック類等のカーボン粒子等が挙げられる。 The conductive fine particles contained in the conductive resin layer according to the present embodiment are not particularly limited as long as they are conductive fine particles, and for example, gold, silver, graphite, zinc, stainless steel, nickel, copper, cobalt, and molybdenum. , Antimon, iron, chromium and other metal particles; aluminum-magnesium alloy, aluminum-nickel alloy and other alloy particles, tin oxide, indium oxide and other metal oxide particles; nickel and other metal particles such as gold, silver and platinum. Particles coated with precious metals; Particles coated with non-conductive particles such as glass, ceramics, and plastics with precious metals such as gold, silver, and platinum; Graphites such as natural graphite and artificial graphite, acetylene black, and Ketjen black, Examples thereof include carbon particles such as carbon blacks such as channel black, furnace black, lamp black, and thermal black.

本実施形態に係る導電性樹脂層に含まれる粘着性樹脂としては導電性微粒子を分散することができ、かつ、粘着性を示す樹脂が好ましい。例えば、（メタ）アクリル系熱可塑性樹脂等が挙げられる。ここで、本実施形態では、「（メタ）アクリル」とは、アクリルおよびメタクリルを総称する表現として用いることとする。
本実施形態において、（メタ）アクリル系熱可塑性樹脂とは、（メタ）アクリル酸エステル単位を含有する熱可塑性樹脂であり、例えば、（メタ）アクリル酸エステルの単独重合体、２種以上の（メタ）アクリル酸エステルの共重合体、（メタ）アクリル酸エステルおよびこれと共重合可能な不飽和結合を有するビニルモノマーとの共重合体等が挙げられる。 As the adhesive resin contained in the conductive resin layer according to the present embodiment, a resin capable of dispersing conductive fine particles and exhibiting adhesiveness is preferable. For example, (meth) acrylic thermoplastic resin and the like can be mentioned. Here, in the present embodiment, "(meth) acrylic" is used as a generic expression for acrylic and methacrylic acid.
In the present embodiment, the (meth) acrylic acid-based thermoplastic resin is a thermoplastic resin containing a (meth) acrylic acid ester unit, for example, a copolymer of (meth) acrylic acid ester, or two or more kinds of (meth) acrylic acid ester homopolymers. Examples thereof include a copolymer of a (meth) acrylic acid ester, a copolymer of a (meth) acrylic acid ester and a vinyl monomer having a copolymerizable unsaturated bond with the (meth) acrylic acid ester.

［リチウムイオン電池］
つぎに、本実施形態のリチウムイオン電池１００について説明する。図２は、本実施形態のリチウムイオン電池１００の構造の一例を模式的に示した断面図である。 [Lithium-ion battery]
Next, the lithium ion battery 100 of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of the lithium ion battery 100 of the present embodiment.

本実施形態のリチウムイオン電池１００は、例えば、正極１１０と、電解質層１２０と、負極１３０とを備えている。そして、負極１３０が、本実施形態のリチウムイオン電池用負極である。
本実施形態のリチウムイオン電池１００は、一般的に公知の方法に準じて製造される。例えば、正極１１０、固体電解質層またはセパレーター、および負極１３０を重ねたものを、円筒型、コイン型、角型、フィルム型、またはその他任意の形状に形成し、必要に応じて、非水電解液を封入することにより作製される。 The lithium ion battery 100 of the present embodiment includes, for example, a positive electrode 110, an electrolyte layer 120, and a negative electrode 130. The negative electrode 130 is the negative electrode for the lithium ion battery of the present embodiment.
The lithium ion battery 100 of the present embodiment is manufactured according to a generally known method. For example, a positive electrode 110, a solid electrolyte layer or a separator, and a negative electrode 130 are laminated to form a cylindrical shape, a coin shape, a square shape, a film shape, or any other shape, and if necessary, a non-aqueous electrolyte solution. Is produced by enclosing.

（正極）
正極１１０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。正極１１０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。例えば、正極活物質を含む正極活物質層をアルミ箔等の集電体の表面に形成することにより得ることができる。 (Positive electrode)
The positive electrode 110 is not particularly limited, and those generally used for lithium ion batteries can be used. The positive electrode 110 is not particularly limited, but can be manufactured according to a generally known method. For example, it can be obtained by forming a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material on the surface of a current collector such as an aluminum foil.

正極活物質層は、集電体の片面のみ形成しても両面に形成してもよい。正極活物質層の厚さ、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。 The positive electrode active material layer may be formed on only one side of the current collector or on both sides. The thickness, length and width of the positive electrode active material layer can be appropriately determined according to the size and application of the battery.

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、銅箔、銅合金箔、ニッケル箔、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、ステンレス鋼箔、炭素シート等の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。 The current collector used for manufacturing the positive electrode of the present embodiment is not particularly limited, and is used for lithium ion batteries such as copper foil, copper alloy foil, nickel foil, aluminum foil, aluminum alloy foil, stainless steel foil, and carbon sheet. Possible normal current collectors can be used.

本実施形態の正極は、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。 The positive electrode of the present embodiment may be pressed, if necessary, to adjust the density of the positive electrode. As a pressing method, a generally known method can be used.

本実施形態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が、リチウムイオンを可逆に放出・吸蔵でき、電子輸送が容易におこなえるように電子伝導度が高い材料が好ましい。例えば、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ_２）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＮｉＯ_２）、リチウムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）、固溶体酸化物（Ｌｉ_２ＭｎＯ_３－ＬｉＭＯ_２（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ等））、リチウム－マンガン－ニッケル酸化物（ＬｉＮｉ_１／３Ｍｎ_１／３Ｃｏ_１／３Ｏ_２）、オリビン型リチウムリン酸化物（ＬｉＦｅＰＯ_４）等の複合酸化物；ポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子；Ｌｉ_２Ｓ、ＣｕＳ、Ｌｉ－Ｃｕ－Ｓ化合物、ＴｉＳ_２、ＦｅＳ、ＭｏＳ_２、Ｌｉ－Ｍｏ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｔｉ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｖ－Ｓ化合物等の硫化物系正極活物質；硫黄を含浸したアセチレンブラック、硫黄を含浸した多孔質炭素、硫黄と炭素の混合粉等の硫黄を活物質とした材料；等を用いることができる。これらの正極活物質は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。
これらの中でも、より高い放電容量密度を有し、かつ、サイクル特性により優れる観点から、硫化物系正極活物質が好ましく、Ｌｉ－Ｍｏ－Ｓ化合物、Ｌｉ_－Ｔｉ_－Ｓ化合物、Ｌｉ_－Ｖ_－Ｓ化合物から選択される一種または二種以上がより好ましい。 The positive electrode active material of the present embodiment is not particularly limited, and generally known substances can be used, but lithium ions can be reversibly released and stored, and the electron conductivity is high so that electron transport can be easily performed. The material is preferred. For example, lithium cobalt oxide (LiCoO ₂ ), lithium nickel oxide (LiNiO ₂ ), lithium manganese oxide (LiMn ₂ O ₄ ), solid solution oxide (Li ₂ MnO ₃ -LiMO ₂ (M = Co, Ni, etc.)). ), Lithium-manganese-nickel oxide (LiNi _1/3 Mn _1/3 Co _1/3 O ₂ ), olivine type lithium phosphorus oxide (LiFePO ₄ ) and other composite oxides; Molecules; Sulfide-based positive electrode activity of Li 2S, CuS, Li-Cu-S compounds, TiS ₂ , FeS, MoS ₂ , Li _- Mo-S compounds, Li-Ti-S compounds, Li-VS compounds, etc. A substance; a sulfur-impregnated material such as acetylene black impregnated with sulfur, porous carbon impregnated with sulfur, or a mixed powder of sulfur and carbon; and the like can be used. These positive electrode active materials may be used alone or in combination of two or more.
Among these, a sulfide-based positive electrode active material is preferable from the viewpoint of having a higher discharge capacity density and being superior in cycle characteristics, and Li-Mo-S compound, Li _- Ti _- S compound, Li _- V _- S. One or more selected from the compounds is more preferred.

ここで、Ｌｉ－Ｍｏ－Ｓ化合物は構成元素としてＬｉ、Ｍｏ、およびＳを含んでいるものであり、通常は原料であるモリブデン硫化物および硫化リチウムをメカノケミカル処理等の混合粉砕することにより得ることができる。
また、Ｌｉ－Ｔｉ－Ｓ化合物は構成元素としてＬｉ、Ｔｉ、およびＳを含んでいるものであり、通常は原料であるチタン硫化物と硫化リチウムをメカノケミカル処理等の混合粉砕することにより得ることができる。
Ｌｉ－Ｖ－Ｓ化合物は構成元素としてＬｉ、Ｖ、およびＳを含んでいるものであり、通常は原料であるバナジウム硫化物と硫化リチウムをメカノケミカル処理等の混合粉砕することにより得ることができる。 Here, the Li-Mo-S compound contains Li, Mo, and S as constituent elements, and is usually obtained by mixing and pulverizing molybdenum sulfide and lithium sulfide, which are raw materials, by mechanochemical treatment or the like. be able to.
Further, the Li—Ti—S compound contains Li, Ti, and S as constituent elements, and can be obtained by mixing and pulverizing titanium sulfide and lithium sulfide, which are usually raw materials, by mechanochemical treatment or the like. Can be done.
The Li-VS compound contains Li, V, and S as constituent elements, and can be obtained by mixing and pulverizing vanadium sulfide and lithium sulfide, which are usually raw materials, by mechanochemical treatment or the like. ..

本実施形態に係る正極活物質の形状としては、例えば微粒子状を挙げることができる。
本実施形態に係る微粒子状の正極活物質は特に限定されないが、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による重量基準粒度分布における平均粒子径ｄ_５０が、好ましくは０．５μｍ以上２０μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下である。
正極活物質の平均粒子径ｄ_５０を上記範囲内とすることにより、良好なハンドリング性を維持すると共に、より一層高密度の正極を作製することができる。 Examples of the shape of the positive electrode active material according to the present embodiment include fine particles.
The fine particle-like positive particle active material according to the present embodiment is not particularly limited, but the average particle size d ₅₀ in the weight-based particle size distribution by the laser diffraction / scattering type particle size distribution measurement method is preferably 0.5 μm or more and 20 μm or less, and more. It is preferably 1 μm or more and 10 μm or less.
By setting the average particle diameter d ₅₀ of the positive electrode active material within the above range, good handleability can be maintained and a higher density positive electrode can be produced.

正極は特に限定されないが、本実施形態の正極活物質以外の成分として、例えば、バインダー、増粘剤、導電助剤、固体電解質材料等から選択される一種または二種以上の材料を含んでもよい。 The positive electrode is not particularly limited, but may contain one or more materials selected from, for example, a binder, a thickener, a conductive auxiliary agent, a solid electrolyte material, and the like as components other than the positive electrode active material of the present embodiment. ..

本実施形態のリチウムイオン電池用負極を全固体型リチウムイオン電池用の負極に用いる場合は、正極は固体電解質材料を含んでいることが好ましい。本実施形態の固体電解質材料としては、イオン伝導性および絶縁性を有するものであれば特に限定されないが、一般的に全固体型リチウムイオン電池に用いられるものを用いることができる。例えば、硫化物系固体電解質材料、酸化物系固体電解質材料、その他のリチウム系無機固体電解質材料等の無機系固体電解質材料；ポリマー電解質等の有機系固体電解質材料を挙げることができる。これらの中でも、硫化物系固体電解質材料が好ましい。これにより、正極活物質との界面抵抗がより一層低下し、得られる全固体型リチウムイオン電池の出力特性をより一層向上させることができる。 When the negative electrode for a lithium ion battery of the present embodiment is used for the negative electrode for an all-solid-state lithium-ion battery, it is preferable that the positive electrode contains a solid electrolyte material. The solid electrolyte material of the present embodiment is not particularly limited as long as it has ionic conductivity and insulating property, but a material generally used for an all-solid-state lithium-ion battery can be used. For example, inorganic solid electrolyte materials such as sulfide-based solid electrolyte materials, oxide-based solid electrolyte materials, and other lithium-based inorganic solid electrolyte materials; organic solid electrolyte materials such as polymer electrolytes can be mentioned. Among these, a sulfide-based solid electrolyte material is preferable. As a result, the interface resistance with the positive electrode active material is further reduced, and the output characteristics of the obtained all-solid-state lithium-ion battery can be further improved.

上記硫化物系固体電解質材料としては、例えば、Ｌｉ_２Ｓ－Ｐ_２Ｓ_５材料、Ｌｉ_２Ｓ－ＳｉＳ_２材料、Ｌｉ_２Ｓ－ＧｅＳ_２材料、Ｌｉ_２Ｓ－Ａｌ_２Ｓ_３材料、Ｌｉ_２Ｓ－ＳｉＳ_２－Ｌｉ_３ＰＯ_４材料、Ｌｉ_２Ｓ－Ｐ_２Ｓ_５－ＧｅＳ_２材料、Ｌｉ_２Ｓ－Ｌｉ_２Ｏ－Ｐ_２Ｓ_５－ＳｉＳ_２材料、Ｌｉ_２Ｓ－ＧｅＳ_２－Ｐ_２Ｓ_５－ＳｉＳ_２材料、Ｌｉ_２Ｓ－ＳｎＳ_２－Ｐ_２Ｓ_５－ＳｉＳ_２材料等が挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、リチウムイオン伝導性に優れ、かつ広い電圧範囲で分解等を起こさない安定性を有する点から、Ｌｉ_２Ｓ－Ｐ_２Ｓ_５材料が好ましい。ここで、例えば、Ｌｉ_２Ｓ－Ｐ_２Ｓ_５材料とは、少なくともＬｉ_２Ｓ（硫化リチウム）とＰ_２Ｓ_５とを含む混合物をメカノケミカル処理等の混合粉砕することにより得られる材料を意味する。 Examples of the sulfide-based solid electrolyte material include Li ₂ SP ₂ S ₅ material, Li ₂ S-SiS ₂ material, Li ₂ S-GeS ₂ material, Li ₂ S-Al ₂ S ₃ material, and Li ₂ . S-SiS ₂ -Li ₃ PO ₄ material, Li ₂ SP _{2 S 5-GeS 2 material, Li 2 S-Li 2 O-P 2 S 5 - SiS 2 material ,} Li ₂ S-GeS ₂ -P ₂ Examples thereof include S ₅ -SiS ₂ material, Li ₂ S-SnS ₂ -P ₂ S ₅ -SiS ₂ material and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the Li ₂ SP ₂ S ₅ material is preferable because it has excellent lithium ion conductivity and stability that does not cause decomposition in a wide voltage range. Here, for example, the Li ₂ SP ₂ S ₅ material means a material obtained by mixing and pulverizing a mixture containing at least Li ₂ S (lithium sulfide) and P ₂ S ₅ by mechanochemical treatment or the like. do.

上記酸化物系固体電解質材料としては、例えば、ＬｉＴｉ_２（ＰＯ_４）_３、ＬｉＺｒ_２（ＰＯ_４）_３、ＬｉＧｅ_２（ＰＯ_４）_３等のＮＡＳＩＣＯＮ型、（Ｌａ_{０．５＋ｘ}Ｌｉ_{０．５－３ｘ}）ＴｉＯ_３等のペロブスカイト型等が挙げられる。
その他のリチウム系無機固体電解質材料としては、例えば、ＬｉＰＯＮ、ＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＴａＯ_３、Ｌｉ_３ＰＯ_４、ＬｉＰＯ_４－ｘＮ_ｘ（ｘは０＜ｘ≦１）、ＬｉＮ、ＬｉＩ、ＬＩＳＩＣＯＮ等が挙げられる。さらに、これらの無機固体電解質材料の結晶を析出させて得られるガラスセラミックスも固体電解質材料として用いることができる。 Examples of the oxide-based solid electrolyte material include NASICON type such as LiTi ₂ (PO ₄ ) ₃ , LiZr ₂ (PO ₄ ) ₃ , LiGe ₂ (PO ₄ ) ₃ , and (La _{0.5 + x} Li 0.5-). _3x ) Perovskite type such as TiO ₃ and the like can be mentioned.
Examples of other lithium-based inorganic solid electrolyte materials include LiPON, LiNbO ₃ , LiTaO ₃ , Li ₃ PO ₄ , LiPO _4-x N _x (x is 0 <x ≦ 1), LiN, LiI, and LISION. Be done. Further, glass ceramics obtained by precipitating crystals of these inorganic solid electrolyte materials can also be used as the solid electrolyte material.

上記有機系固体電解質材料としては、例えば、ドライポリマー電解質、ゲル電解質等のポリマー電解質を用いることができる。
ポリマー電解質としては、一般的にリチウムイオン電池に用いられるものを用いることができる。 As the organic solid electrolyte material, for example, a polymer electrolyte such as a dry polymer electrolyte or a gel electrolyte can be used.
As the polymer electrolyte, those generally used for lithium ion batteries can be used.

上記固体電解質材料の形状としては、例えば微粒子状を挙げることができる。微粒子状の固体電解質材料は特に限定されないが、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による重量基準粒度分布における平均粒子径ｄ_５０が、好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下である。
上記固体電解質材料の平均粒子径ｄ_５０を上記範囲内とすることにより、良好なハンドリング性を維持すると共に、リチウムイオン伝導性をより一層向上させることができる。 Examples of the shape of the solid electrolyte material include fine particles. The fine particle solid electrolyte material is not particularly limited, but the average particle size d ₅₀ in the weight-based particle size distribution measured by the laser diffraction / scattering type particle size distribution measurement method is preferably 1 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 10 μm or less. be.
By setting the average particle diameter d ₅₀ of the solid electrolyte material within the above range, good handleability can be maintained and lithium ion conductivity can be further improved.

上記導電助剤としてはリチウムイオン電池に使用可能な通常の導電助剤であれば特に限定されないが、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛等のグラファイト類；アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック類；炭素繊維、金属繊維等の導電性繊維類；アルミニウム粉等の金属粉末類；酸化亜鉛ウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー等の導電性ウィスカー類；酸化チタン等の導電性金属酸化物；フェニレン誘導体等の有機導電性材料；等が挙げられる。これらの導電助剤は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。
これらの中でも、粒子径が小さく、価格が安いカーボンブラック類が好ましい。 The conductive auxiliary agent is not particularly limited as long as it is an ordinary conductive auxiliary agent that can be used for lithium ion batteries, but for example, graphites such as natural graphite and artificial graphite; acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, etc. , Lamp black, thermal black and other carbon blacks; carbon fibers, metal fibers and other conductive fibers; aluminum powder and other metal powders; zinc oxide whiskers, conductive potassium titanate whiskers and other conductive whiskers; oxidation Conductive metal oxides such as titanium; organic conductive materials such as phenylene derivatives; and the like. These conductive auxiliaries may be used alone or in combination of two or more.
Among these, carbon blacks having a small particle size and a low price are preferable.

上記バインダーとしては、ポリマー電解質およびそれ以外のバインダーを使用できる。ポリマー電解質の中でも、ドライポリマー電解質が好ましい。また、ポリマー電解質とそれ以外のバインダーとを組み合わせて使用してもよい。
ポリマー電解質以外のバインダーとしては、リチウムイオン電池で一般的に使用されるバインダーであれば特に限定されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ヘキシル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ヘキシル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリエーテル、ポリエーテルサルフォン、ポリヘキサフルオロプロピレン、スチレンブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。これらのバインダーは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。 As the binder, a polymer electrolyte and other binders can be used. Among the polymer electrolytes, a dry polymer electrolyte is preferable. Further, the polymer electrolyte and other binders may be used in combination.
The binder other than the polymer electrolyte is not particularly limited as long as it is a binder generally used in lithium ion batteries, and for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, aramid resin, polyamide, etc. Polyimide, polyamideimide, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyacrylic acid, methyl polyacrylic acid, ethyl polyacrylic acid, hexyl polyacrylic acid, polymethacrylic acid, methyl polymethacrylate, ethyl polymethacrylate, hexyl polymethacrylate, poly Examples thereof include vinyl acetate, polyvinylpyrrolidone, polyether, polyether sulfone, polyhexafluoropropylene, styrene butadiene rubber, and carboxymethyl cellulose. These binders may be used alone or in combination of two or more.

正極中の各種材料の種類、配合割合は、電池の使用用途等に応じて、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。 The types and blending ratios of the various materials in the positive electrode are appropriately determined according to the intended use of the battery and the like, and are not particularly limited, and can be set according to generally known information.

本実施形態の正極活物質層の厚みや密度は、電池の使用用途等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。 The thickness and density of the positive electrode active material layer of the present embodiment are appropriately determined according to the intended use of the battery and the like, and are not particularly limited, and can be set according to generally known information.

（電解質層）
電解質層１２０は、正極１１０および負極１３０の間に形成される層である。電解質層１２０とは、セパレーターに非水電解液を含浸させたものや、固体電解質材料を含む固体電解質層が挙げられる。 (Electrolyte layer)
The electrolyte layer 120 is a layer formed between the positive electrode 110 and the negative electrode 130. Examples of the electrolyte layer 120 include a separator impregnated with a non-aqueous electrolyte solution and a solid electrolyte layer containing a solid electrolyte material.

本実施形態のセパレーターとしては正極１１０と負極１３０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。
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、ポリエステル等が挙げられる。特に、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等が挙げられる。 The separator of the present embodiment is not particularly limited as long as it has a function of electrically insulating the positive electrode 110 and the negative electrode 130 and transmitting lithium ions, and for example, a porous membrane can be used.
As the porous film, a microporous polymer film is preferably used, and examples of the material include polyolefin, polyimide, polyvinylidene fluoride, polyester and the like. In particular, a porous polyolefin film is preferable, and specific examples thereof include a porous polyethylene film and a porous polypropylene film.

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。
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。例えば、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＣＦ_３ＣＯ_２、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＳｂＦ_６、ＬｉＢ_１０Ｃｌ_１０、ＬｉＡｌＣｌ_４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ_２Ｈ_５）_４、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ、ＣＨ_３ＳＯ_３Ｌｉ、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３、Ｌｉ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウム等が挙げられる。 The non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is a solution in which an electrolyte is dissolved in a solvent.
Any known lithium salt can be used as the electrolyte, and it may be selected according to the type of the active material. For example, LiClO ₄ , LiBF ₄ , LiPF ₆ , LiCF ₃ SO ₃ , LiCF ₃ CO ₂ , LiAsF ₆ , LiSbF ₆ , LiB ₁₀ Cl ₁₀ , _{LiAlCl 4} , LiCl, LiBr, LiB (C ₂ H ₅ ) ₄ Examples thereof include SO ₃ Li, CH ₃ SO ₃ Li, LiCF ₃ SO ₃ , LiC ₄ F ₉ SO ₃ , Li (CF ₃ SO ₂ ) ₂ N, and lower fatty acid lithium carboxylate.

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）等のカーボネート類；γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン等のラクトン類；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等のエーテル類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；１，３－ジオキソラン、４－メチル－１，３－ジオキソラン等のオキソラン類；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等の含窒素類；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等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、メチルスルホラン等のスルホラン類；３－メチル－２－オキサゾリジノン等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、ナフタスルトン等のスルトン類；等が挙げられる。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。 The solvent for dissolving the electrolyte is not particularly limited as long as it is usually used as a liquid for dissolving the electrolyte, and ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and dimethyl carbonate (DMC). , Diethyl carbonate (DEC), methyl ethyl carbonate (MEC), vinylene carbonate (VC) and other solvents; γ-butyrolactone, γ-valerolactone and other lactones; trimethoxymethane, 1,2-dimethoxyethane, diethyl ether , 2-ethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetraester and other ethers; dimethyl sulfoxide and other sulfoxides; 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane and other oxolanes; acetonitrile, nitromethane, formamide, Nitrogen-containing substances such as dimethylformamide; organic acid esters such as methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate; phosphate triesters and diglimes; triglimes; sulfolanes, methyl sulfolanes, etc. Sulforanes; oxazolidinones such as 3-methyl-2-oxazolidinone; sulton species such as 1,3-propanesulton, 1,4-butaneslton, naftasulton; and the like. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types.

本実施形態の固体電解質層は、正極１１０および負極１３０の間に形成される層であり、固体電解質材料により構成された層である。固体電解質層に含まれる固体電解質材料は、リチウムイオン伝導性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、上述した正極に含ませる固体電解質材料と同様のものを用いることができる。固体電解質層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。 The solid electrolyte layer of the present embodiment is a layer formed between the positive electrode 110 and the negative electrode 130, and is a layer made of a solid electrolyte material. The solid electrolyte material contained in the solid electrolyte layer is not particularly limited as long as it has lithium ion conductivity, but for example, the same solid electrolyte material contained in the positive electrode described above can be used. .. The solid electrolyte layer is not particularly limited, but can be produced according to a generally known method.

本実施形態の固体電解質層における固体電解質材料の含有量は、所望の絶縁性が得られる割合であれば特に限定されるものではないが、例えば、１０体積％以上１００体積％以下の範囲内、中でも、５０体積％以上１００体積％以下の範囲内であることが好ましい。
また、本実施形態の固体電解質層は、バインダーを含有していてもよい。バインダーを含有することにより、可撓性を有する固体電解質層を得ることができる。バインダーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素含有結着材を挙げることができる。固体電解質層の厚さは、例えば、０．１μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内、中でも、０．１μｍ以上３００μｍ以下の範囲内であることが好ましい。
ただし、固体電解質層の厚みや密度は、電池の使用用途等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。 The content of the solid electrolyte material in the solid electrolyte layer of the present embodiment is not particularly limited as long as the desired insulating property can be obtained, but is, for example, in the range of 10% by volume or more and 100% by volume or less. Above all, it is preferably in the range of 50% by volume or more and 100% by volume or less.
Further, the solid electrolyte layer of the present embodiment may contain a binder. By containing the binder, a flexible solid electrolyte layer can be obtained. Examples of the binder include fluorine-containing binders such as polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride. The thickness of the solid electrolyte layer is, for example, preferably in the range of 0.1 μm or more and 1000 μm or less, and more preferably in the range of 0.1 μm or more and 300 μm or less.
However, the thickness and density of the solid electrolyte layer are appropriately determined according to the intended use of the battery and the like, and are not particularly limited, and can be set according to generally known information.

（全固体型リチウムイオン電池）
リチウムイオン電池１００は電解質層１２０として、上述した固体電解質層を用いることによって全固体型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型リチウムイオン電池は、例えば、本実施形態の正極１１０、負極１３０、および、正極１１０と負極１３０との間に固体電解質材料により構成された固体電解質層を有するものである。
全固体型リチウムイオン電池の負極として、本実施形態のリチウムイオン電池用負極を用いると、充放電容量密度、サイクル特性等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。また、電池全体の厚みが薄い薄型の全固体型リチウムイオン電池を実現することができる。 (All-solid-state lithium-ion battery)
The lithium ion battery 100 can be an all-solid-state lithium-ion battery by using the above-mentioned solid electrolyte layer as the electrolyte layer 120.
The all-solid-state lithium-ion battery of the present embodiment has, for example, a positive electrode 110, a negative electrode 130, and a solid electrolyte layer made of a solid electrolyte material between the positive electrode 110 and the negative electrode 130 of the present embodiment. ..
When the negative electrode for a lithium ion battery of the present embodiment is used as the negative electrode of the all-solid-state lithium ion battery, the lithium ion battery has good battery characteristics such as charge / discharge capacity density and cycle characteristics, and has high safety. be able to. Further, it is possible to realize a thin all-solid-state lithium-ion battery in which the thickness of the entire battery is thin.

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。
なお、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、改良等は本発明に含まれるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like to the extent that the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.

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。なお、以下の実施例・比較例では、「ｍＡｈ／ｃｍ^３」は負極１ｃｍ^３あたりの容量密度を示す。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. In the following Examples / Comparative Examples, "mAh / cm ³ " indicates the capacitance density per 1 cm ³ of the negative electrode.

［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。 [1] Measurement method First, the measurement methods in the following examples and comparative examples will be described.

（１）粒度分布
レーザー回折散乱式粒度分布測定装置（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用いた材料の粒度分布を測定した。測定結果から、各材料について、重量基準の累積分布における５０％累積時の粒径（ｄ_５０、平均粒子径）をそれぞれ求めた。 (1) Particle size distribution The particle size distribution of the materials used in Examples and Comparative Examples was measured by a laser diffraction method using a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device (Mastersizer 3000 manufactured by Malvern). From the measurement results, the particle size (d ₅₀ , average particle size) at 50% cumulative in the weight-based cumulative distribution was determined for each material.

（２）充放電試験
実施例および比較例で得られた全固体型リチウムイオン電池について、電流値０．１ｍＡ、電流密度０．０６５ｍＡ／ｃｍ^２、測定電位０．４－３．０Ｖの条件で充放電を１００回行った。得られた結果を表１に示す。ここで、１回目の放電容量を１００％としたときの１００回目の放電容量を放電容量変化率［％］とした。 (2) Charge / discharge test For the all-solid-state lithium-ion batteries obtained in Examples and Comparative Examples, the current value was 0.1 mA, the current density was 0.065 mA / cm ² , and the measured potential was 0.4-3.0 V. Charging and discharging were performed 100 times. The results obtained are shown in Table 1. Here, the 100th discharge capacity when the first discharge capacity is 100% is defined as the discharge capacity change rate [%].

［２］材料
つぎに、以下の実施例、比較例において使用した材料について説明する。 [2] Materials Next, the materials used in the following examples and comparative examples will be described.

（１）正極活物質（Ｌｉ_１４ＭｏＳ_９化合物）の製造
アルゴン雰囲気下で、Ａｌ_２Ｏ_３製ポットに、ＭｏＳ_２（和光純薬工業社製、７４５ｍｇ、４．７ｍｍｏｌ、平均粒子径：１０μｍ）と、Ｌｉ_２Ｓ（シグマアルドリッチジャパン社製、１４９７ｍｇ、３２．５ｍｍｏｌ、平均粒子径：５μｍ）と、を秤量して加え、さらにＺｒＯ_２ボールを入れ、Ａｌ_２Ｏ_３製ポットを密閉した。
次いで、Ａｌ_２Ｏ_３製ポットを、ボールミル回転台に乗せ１２０ｒｐｍで、４日間処理を行い、混合物を得た。 (1) Production of positive electrode active material (Li ₁₄ MoS ₉ compound) MoS ₂ (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 745 mg, 4.7 mmol, average particle size: 10 μm) in an Al ₂ O ₃ pot under an argon atmosphere. And Li 2S ₍ manufactured by Sigma Aldrich Japan Co., Ltd., 1497 mg, 32.5 mmol, average particle size: 5 μm) were weighed and added, and ZrO ₂ balls were further added to seal the Al ₂ O ₃ pot.
Next, the Al ₂ O ₃ pot was placed on a ball mill rotary table and treated at 120 rpm for 4 days to obtain a mixture.

得られたＬｉ－Ｍｏ－Ｓ化合物は乳鉢により粉砕し、目開き４３μｍの篩により分級して、平均粒子径ｄ_５０が２μｍのＬｉ－Ｍｏ－Ｓ化合物を得た。
Ｍｏの含有量に対するＬｉの含有量のモル比（Ｌｉ／Ｍｏ）は１４であり、Ｍｏの含有量に対するＳの含有量のモル比（Ｓ／Ｍｏ）は９であった。 The obtained Li-Mo-S compound was pulverized in a mortar and classified by a sieve having an opening of 43 μm to obtain a Li-Mo-S compound having an average particle diameter d ₅₀ of 2 μm.
The molar ratio of Li content to Mo content (Li / Mo) was 14, and the molar ratio of S content to Mo content (S / Mo) was 9.

（２）硫化物系固体電解質材料（Ｌｉ_１１Ｐ_３Ｓ_１２）の製造
硫化物系固体電解質材料であるＬｉ_１１Ｐ_３Ｓ_１２を以下の手順で作製した。
原料には、Ｌｉ_２Ｓ（シグマアルドリッチジャパン製、純度９９．９％)、Ｐ_２Ｓ_５(関東化学製試薬)を使用した。Ｌｉ_３Ｎは、以下の手順で作製した。
まず、窒素雰囲気のグローブボックス中で、Ｌｉ箔（本城金属社製純度９９．８％、厚さ０．５ｍｍ）にステンレス製の剣山を使用しφ１ｍｍ以下の穴を多数開けた。Ｌｉ箔は穴の部分から黒紫色に変化し始め、そのまま、常温で２４時間放置することでＬｉ箔すべてが黒紫色のＬｉ_３Ｎに変化した。Ｌｉ_３Ｎは、メノウ乳鉢で粉砕後、ステンレス製篩で篩い分けし、７５μｍ以下の粉末を回収し無機固体電解質材料の原料とした。
つづいて、アルゴングローブボックス中で各原料をＬｉ_２Ｓ：Ｐ_２Ｓ_５：Ｌｉ_３Ｎ＝６７．５：２２．５：１０．０（モル％）になるように精秤し、これら粉末を２０分間メノウ乳鉢で混合した。次いで、混合粉末２ｇを秤量し、φ１０ｍｍのジルコニア製ボール５００ｇとともに、遊星ボールミル（フリッチュ社製、Ｐ－７）にて１００ｒｐｍで１時間混合粉砕した。次いで、４００ｒｐｍで１５時間混合粉砕し、Ｌｉ_１１Ｐ_３Ｓ_１２組成の硫化物系固体電解質材料を得た。 (2) Manufacture of sulfide-based solid electrolyte material (Li ₁₁ P ₃ S ₁₂ ) Li ₁₁ P ₃ S ₁₂ , which is a sulfide-based solid electrolyte material, was prepared by the following procedure.
As raw materials, Li ₂ S (manufactured by Sigma-Aldrich Japan, purity 99.9%) and P ₂ S ₅ (reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) were used. Li ₃ N was produced by the following procedure.
First, in a glove box with a nitrogen atmosphere, a stainless steel swordsman was used for Li foil (purity 99.8% manufactured by Honjo Metal Co., Ltd., thickness 0.5 mm) to make many holes of φ1 mm or less. The Li foil began to change to black-purple from the hole portion, and when left as it was at room temperature for 24 hours, all of the Li foil changed to black _- purple Li 3N. Li _3N was pulverized in an agate mortar and then sieved with a stainless steel sieve, and a powder of 75 μm or less was recovered and used as a raw material for an inorganic solid electrolyte material.
Next, each raw material was precisely weighed in an argon glove box so that Li ₂ S: P ₂ S ₅ : Li ₃ N = 67.5: 22.5: 10.0 (mol%), and these powders were added. It was mixed in an agate mortar for 20 minutes. Next, 2 g of the mixed powder was weighed and mixed and pulverized with 500 g of zirconia balls having a diameter of 10 mm at 100 rpm on a planetary ball mill (P-7, manufactured by Fritsch) for 1 hour. Then, the mixture was mixed and pulverized at 400 rpm for 15 hours to obtain a sulfide-based solid electrolyte material having a Li ₁₁ P ₃ S ₁₂ composition.

［３］負極の製造
（１）負極１の製造
厚さ２０μｍのインジウム箔（ニラコ社製、融点１５７℃）と、厚さ２μｍの銅箔（ニラコ社製、融点１０８３℃）を重ねて、０．１ＭＰａ以上でプレスした後、真空中で、１４０℃、１０時間加熱した。これにより、インジウム箔中に銅を拡散させ、Ｃｕ_２Ｉｎで示される金属間化合物が微分散した金属膜（負極１）を得た。また、負極１の銅箔側の断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した。得られた写真を図１に示す。得られた写真から、直径が０．００１μｍ以上０．５μｍ以下の範囲にあるドメインの個数比率を求めた。 [3] Manufacture of Negative Electrode (1) Manufacture of Negative Electrode 1 A 20 μm thick indium foil (Niraco Co., Ltd., melting point 157 ° C.) and a 2 μm thick copper foil (Niraco Co., Ltd., melting point 1083 ° C.) are laminated and 0. After pressing at 1 MPa or more, it was heated at 140 ° C. for 10 hours in vacuum. As a result, copper was diffused into the indium foil to obtain a metal film (negative electrode 1) in which the intermetallic compound represented by Cu ₂ In was finely dispersed. Further, the cross section of the negative electrode 1 on the copper foil side was observed with a scanning electron microscope (SEM). The obtained photograph is shown in FIG. From the obtained photographs, the number ratio of domains having a diameter in the range of 0.001 μm or more and 0.5 μm or less was determined.

（２）負極２の製造
厚さ２０μｍのインジウム箔（ニラコ社製、融点１５７℃）と、厚さ２μｍの銀箔（高純度化学研究所社製、融点９６１℃）を重ねて、０．１ＭＰａ以上でプレスした後、真空中で、１４０℃、１０時間加熱した。これにより、インジウム箔中にＡｇＩｎ_２で示される金属間化合物が微分散した金属膜（負極２）を得た。 (2) Manufacture of negative electrode 2 A 20 μm thick indium foil (Niraco Co., Ltd., melting point 157 ° C.) and a 2 μm thick silver foil (manufactured by High Purity Chemical Research Institute, melting point 961 ° C.) are layered and 0.1 MPa or more. After pressing with, the mixture was heated in vacuum at 140 ° C. for 10 hours. As a result, a metal film (negative electrode 2) in which the intermetallic compound represented by AgIn ₂ was finely dispersed in the indium foil was obtained.

（３）負極３の製造
厚さ２０μｍのインジウム箔（ニラコ社製、融点１５７℃）と、厚さ２．５μｍの金箔（ニラコ社製、融点１０６３℃）を重ねて、０．１ＭＰａ以上でプレスした後、真空中で、１４０℃、１０時間加熱した。これにより、インジウム箔中にＡｕＩｎ_２で示される金属間化合物が微分散した金属膜（負極３）を得た。 (3) Manufacture of Negative Electrode 3 A 20 μm thick indium foil (Niraco Co., Ltd., melting point 157 ° C.) and a 2.5 μm thick gold foil (Niraco Co., Ltd., melting point 1063 ° C.) are stacked and pressed at 0.1 MPa or more. After that, it was heated at 140 ° C. for 10 hours in vacuum. As a result, a metal film (negative electrode 3) in which the intermetallic compound represented by AuIn ₂ was finely dispersed in the indium foil was obtained.

（４）負極４の製造
厚さ２０μｍのインジウム箔（ニラコ社製、融点１５７℃）と、厚さ１５μｍのスズ箔（ニラコ社製、融点２３２℃）を重ねて、０．１ＭＰａ以上でプレスした後、真空中で、１４０℃、１０時間加熱した。これにより、インジウム箔中にＳｎ_０．７５Ｉｎ_０．２５およびＳｎ_０．２５Ｉｎ_０．７５で示される金属間化合物が微分散した金属膜（負極４）を得た。 (4) Manufacture of Negative Electrode 4 A 20 μm thick indium foil (Niraco Co., Ltd., melting point 157 ° C.) and a 15 μm thick tin foil (Niraco Co., Ltd., melting point 232 ° C.) were laminated and pressed at 0.1 MPa or more. Then, it was heated in vacuum at 140 ° C. for 10 hours. As a result, a metal film (negative electrode 4) in which the intermetallic compounds represented by Sn _0.75 In _0.25 and Sn _0.25 In _0.75 were finely dispersed in the indium foil was obtained.

（５）負極５の製造
厚さ２０μｍのインジウム箔（ニラコ社製、融点１５７℃）と、厚さ２．５μｍのニッケル箔（ニラコ社製、融点１４５５℃）を重ねて、０．１ＭＰａ以上でプレスした後、真空中で、１４０℃、１０時間加熱した。これにより、インジウム箔中にＮｉ_１０Ｉｎ_２７で示される金属間化合物が微分散した金属膜（負極５）を得た。 (5) Manufacture of Negative Electrode 5 A 20 μm-thick indium foil (Niraco Co., Ltd., melting point 157 ° C.) and a 2.5 μm thick nickel foil (Niraco Co., Ltd., melting point 1455 ° C.) are layered at 0.1 MPa or more. After pressing, it was heated in vacuum at 140 ° C. for 10 hours. As a result, a metal film (negative electrode 5) in which the intermetallic compound represented by Ni ₁₀ In ₂₇ was finely dispersed in the indium foil was obtained.

（６）負極６の製造
厚さ２０μｍのインジウム箔（ニラコ社製、融点１５７℃）と、厚さ１μｍのコバルト箔（ニラコ社製、融点１４９５℃）を重ねて、０．１ＭＰａ以上でプレスした後、真空中で、１４０℃、１０時間加熱した。これにより、インジウム箔中にＣｏＩｎ_３で示される金属間化合物が微分散した金属膜（負極６）を得た。 (6) Manufacture of Negative Electrode 6 A 20 μm thick indium foil (Niraco Co., Ltd., melting point 157 ° C.) and a 1 μm thick cobalt foil (Niraco Co., Ltd., melting point 1495 ° C.) were laminated and pressed at 0.1 MPa or more. Then, it was heated in vacuum at 140 ° C. for 10 hours. As a result, a metal film (negative electrode 6) in which the intermetallic compound represented by CoIn ₃ was finely dispersed in the indium foil was obtained.

（７）負極７の製造
導電性銅箔テープ（寺岡製作所社製８３１３）の粘着性樹脂層面に厚さ２０μｍのインジウム箔（ニラコ社製）を圧着させたものを負極７とした。なお、表１において、負極の厚さには、導電性銅箔テープの厚さは含めない。 (7) Manufacture of Negative Electrode 7 Negative electrode 7 was obtained by crimping a 20 μm-thick indium foil (manufactured by Niraco Co., Ltd.) onto the adhesive resin layer surface of a conductive copper foil tape (8313 manufactured by Teraoka Seisakusho Co., Ltd.). In Table 1, the thickness of the negative electrode does not include the thickness of the conductive copper foil tape.

（８）負極８の製造
導電性銅箔テープ（寺岡製作所社製８３１３）の粘着性樹脂層面に黒鉛質材料（天然黒鉛、日本黒鉛社製、ＣＧＣ－２０、平均粒子径ｄ_５０：２０μｍ）を付着させ、さらにその上に厚さ２０μｍのインジウム箔（ニラコ社製）を圧着させたものを負極８とした。ここで、黒鉛質材料により形成された層の厚みは２５μｍであった。なお、表１において、負極の厚さには、導電性銅箔テープの厚さは含めない。 (8) Manufacture of Negative Electrode 8 A graphite material (natural graphite, manufactured by Nippon Graphite Co., CGC-20, average particle diameter d ₅₀ : 20 μm) is applied to the adhesive resin layer surface of the conductive copper foil tape (8313 manufactured by Teraoka Seisakusho Co., Ltd.). The negative electrode 8 was formed by adhering the graphite and crimping an indium foil (manufactured by Niraco) having a thickness of 20 μm on the graphite. Here, the thickness of the layer formed of the graphitic material was 25 μm. In Table 1, the thickness of the negative electrode does not include the thickness of the conductive copper foil tape.

＜実施例１＞
負極１、固体電解質層（Ｌｉ_１１Ｐ_３Ｓ_１２、５０ｍｇ）、正極（Ｌｉ_１４ＭｏＳ_９：ケッチェンブラック（ＫＢ）：Ｌｉ_１１Ｐ_３Ｓ_１２＝１：０．５：１．２（質量％）、１０ｍｇ）、導電性銅箔テープ（寺岡製作所社製８３１３）をこの順で積層させた。ただし、正極側の導電性銅箔テープは、導電性を高めるために銅粉（高純度化学研究所製９９％以上、－７３μｍ）７ｍｇを粘着性樹脂層面に付着させた。次いで、得られた積層体を２８０ＭＰａで加圧して全固体型リチウムイオン電池を作製した。 <Example 1>
Negative electrode 1, solid electrolyte layer (Li ₁₁ P ₃ S ₁₂ , 50 mg), positive electrode (Li ₁₄ MoS ₉ : Ketjen Black (KB): Li ₁₁ P ₃ S ₁₂ = 1: 0.5: 1.2 (mass%) ), 10 mg), and a conductive copper foil tape (8313 manufactured by Teraoka Seisakusho Co., Ltd.) were laminated in this order. However, for the conductive copper foil tape on the positive electrode side, 7 mg of copper powder (99% or more, −73 μm manufactured by High Purity Chemical Laboratory) was adhered to the adhesive resin layer surface in order to enhance the conductivity. Next, the obtained laminate was pressurized at 280 MPa to produce an all-solid-state lithium-ion battery.

＜実施例２～６、比較例１～２＞
負極１を負極２～８に変えた以外は実施例１と同様にして全固体型リチウムイオン電池をそれぞれ作製した。 <Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 2>
All-solid-state lithium-ion batteries were produced in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode 1 was changed to the negative electrodes 2 to 8.

（充放電試験結果）
以上の充放電試験結果を表１に示す。
実施例で得られた全固体型リチウムイオン電池は、比較例で得られた全固体型リチウムイオン電池に比べて、放電容量変化率（サイクル特性）および充放電容量のバランスに優れていた。
以下、参考形態の例を付記する。
１．
融点が２００℃未満の第一金属元素と、融点が２００℃以上の第二金属元素を含む金属膜であって、
前記第一金属元素により構成されたマトリクス中に前記第一金属元素および前記第二金属元素を含むドメインが複数分散した微分散構造を有する金属膜。
２．
１．に記載の金属膜において、
前記第一金属元素がインジウム、リチウム、ナトリウム、およびガリウムから選択される一種または二種以上を含む金属膜。
３．
１．または２．に記載の金属膜において、
前記第二金属元素が銅、銀、金、スズ、ニッケルおよびコバルトから選択される一種または二種以上を含む金属膜。
４．
１．乃至３．いずれか一つに記載の金属膜において、
前記ドメインが、前記第一金属元素と前記第二金属元素により構成された金属間化合物を含む金属膜。
５．
４．に記載の金属膜において、
前記金属間化合物が、インジウムと銅からなる金属間化合物、インジウムと銀からなる金属間化合物、インジウムと金からなる金属間化合物、インジウムとスズからなる金属間化合物、インジウムとニッケルからなる金属間化合物およびインジウムとコバルトからなる金属間化合物から選択される一種または二種以上を含む金属膜。
６．
１．乃至５．いずれか一つに記載の金属膜において、
直径が０．００１μｍ以上０．５μｍ以下の範囲にある前記ドメインの個数比率が９０％以上である金属膜。
７．
１．乃至６．いずれか一つに記載の金属膜において、
前記第一金属元素および前記第二金属元素の合計を１００質量％としたとき、
前記第一金属元素の含有量が５０質量％以上９９質量％以下であり、前記第二金属元素の含有量が１質量％以上５０質量％以下である金属膜。
８．
１．乃至７．いずれか一つに記載の金属膜において、
厚みが１μｍ以上５００μｍ以下である金属膜。
９．
１．乃至８．いずれか一つに記載の金属膜において、
当該金属膜の一方の面に前記第二金属元素により構成された金属層が積層された金属膜。
１０．
１．乃至９．いずれか一つに記載の金属膜を備えるリチウムイオン電池用負極。
１１．
１０．に記載の負極と、電解質層と、正極とを備えるリチウムイオン電池。
１２．
１１．に記載の電池において、
前記正極が硫化物系正極活物質を含むリチウムイオン電池。
１３．
１１．または１２．に記載の電池において、
前記電解質層が固体電解質材料により構成された固体電解質層であるリチウムイオン電池。
１４．
１３．に記載の電池において、
全固体型リチウムイオン電池であるリチウムイオン電池。
１５．
１．乃至９．いずれか一つに記載の金属膜を製造するための製造方法であって、
融点が２００℃未満の第一金属元素により構成された第一金属膜と、融点が２００℃以上の第二金属元素により構成された第二金属膜とを積層することにより多層金属膜を得る工程と、
得られた前記多層金属膜を加熱することにより、前記第一金属膜中に前記第二金属膜を構成する前記第二金属元素を拡散させ、前記第一金属膜中に前記第一金属元素および前記第二金属元素を含むドメインを生成する工程と、
を含む金属膜の製造方法。
１６．
１５．に記載の金属膜の製造方法において、
前記多層金属膜を得る工程での圧力が０．０５ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下である金属膜の製造方法。
１７．
１．乃至９．いずれか一つに記載の金属膜を製造するための製造方法であって、
融点が２００℃未満の第一金属元素により構成された第一金属膜上に、融点が２００℃以上の第二金属元素を蒸着またはスパッタリングすることにより、前記第二金属元素により構成された第二金属膜を形成し、前記第一金属膜と前記第二金属膜とが積層された多層金属膜を得る工程と、
得られた前記多層金属膜を加熱することにより、前記第一金属膜中に前記第二金属膜を構成する前記第二金属元素を拡散させ、前記第一金属膜中に前記第一金属元素および前記第二金属元素を含むドメインを生成する工程と、
を含む金属膜の製造方法。
１８．
１５．乃至１７．いずれか一つに記載の金属膜の製造方法において、
前記多層金属膜を加熱する際の温度が前記第一金属元素の融点未満である金属膜の製造方法。 (Charge / discharge test results)
The above charge / discharge test results are shown in Table 1.
The all-solid-state lithium-ion battery obtained in the examples had an excellent balance between the discharge capacity change rate (cycle characteristics) and the charge / discharge capacity as compared with the all-solid-state lithium-ion battery obtained in the comparative example.
Hereinafter, an example of the reference form will be added.
1. 1.
A metal film containing a first metal element having a melting point of less than 200 ° C. and a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher.
A metal film having a finely dispersed structure in which a plurality of domains containing the first metal element and the second metal element are dispersed in a matrix composed of the first metal element.
2. 2.
1. 1. In the metal film described in
A metal film containing one or more of the first metal elements selected from indium, lithium, sodium, and gallium.
3. 3.
1. 1. Or 2. In the metal film described in
A metal film containing one or more of the second metal elements selected from copper, silver, gold, tin, nickel and cobalt.
4.
1. 1. To 3. In the metal film described in any one,
A metal film in which the domain contains an intermetallic compound composed of the first metal element and the second metal element.
5.
4. In the metal film described in
The intermetallic compound is an intermetal compound composed of indium and copper, an intermetal compound composed of indium and silver, an intermetal compound composed of indium and gold, an intermetal compound composed of indium and tin, and an intermetal compound composed of indium and nickel. And a metal film containing one or more selected from an intermetallic compound consisting of indium and cobalt.
6.
1. 1. ~ 5. In the metal film described in any one,
A metal film having a diameter in the range of 0.001 μm or more and 0.5 μm or less and having a number ratio of 90% or more of the domains.
7.
1. 1. ~ 6. In the metal film described in any one,
When the total of the first metal element and the second metal element is 100% by mass,
A metal film having a content of the first metal element of 50% by mass or more and 99% by mass or less and a content of the second metal element of 1% by mass or more and 50% by mass or less.
8.
1. 1. ~ 7. In the metal film described in any one,
A metal film having a thickness of 1 μm or more and 500 μm or less.
9.
1. 1. ~ 8. In the metal film described in any one,
A metal film in which a metal layer composed of the second metal element is laminated on one surface of the metal film.
10.
1. 1. ~ 9. A negative electrode for a lithium ion battery provided with the metal film according to any one of them.
11.
10. A lithium ion battery comprising the negative electrode, the electrolyte layer, and the positive electrode according to the above.
12.
11. In the battery described in
A lithium ion battery in which the positive electrode contains a sulfide-based positive electrode active material.
13.
11. Or 12. In the battery described in
A lithium ion battery in which the electrolyte layer is a solid electrolyte layer made of a solid electrolyte material.
14.
13. In the battery described in
A lithium-ion battery that is an all-solid-state lithium-ion battery.
15.
1. 1. ~ 9. A manufacturing method for manufacturing the metal film according to any one of the above.
A step of obtaining a multilayer metal film by laminating a first metal film composed of a first metal element having a melting point of less than 200 ° C. and a second metal film composed of a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher. When,
By heating the obtained multilayer metal film, the second metal element constituting the second metal film is diffused in the first metal film, and the first metal element and the first metal element are dispersed in the first metal film. The step of generating the domain containing the second metal element and
A method for manufacturing a metal film including.
16.
15. In the method for manufacturing a metal film described in 1.
A method for producing a metal film in which the pressure in the step of obtaining the multilayer metal film is 0.05 MPa or more and 300 MPa or less.
17.
1. 1. ~ 9. A manufacturing method for manufacturing the metal film according to any one of the above.
A second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher is deposited or sputtering on a first metal film made of the first metal element having a melting point of less than 200 ° C. to form a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher. A step of forming a metal film and obtaining a multilayer metal film in which the first metal film and the second metal film are laminated.
By heating the obtained multilayer metal film, the second metal element constituting the second metal film is diffused in the first metal film, and the first metal element and the first metal element are dispersed in the first metal film. The step of generating the domain containing the second metal element and
A method for manufacturing a metal film including.
18.
15. ~ 17. In the method for producing a metal film according to any one of them,
A method for producing a metal film in which the temperature at which the multilayer metal film is heated is lower than the melting point of the first metal element.

１００ リチウムイオン電池
１１０ 正極
１２０ 電解質層
１３０ 負極 100 Lithium-ion battery 110 Positive electrode 120 Electrolyte layer
130 Negative electrode

Claims (9)

融点が２００℃未満の第一金属元素と、融点が２００℃以上の第二金属元素を含む金属膜を備えるリチウムイオン電池用負極であって、前記金属膜が、前記第一金属元素により構成されたマトリクス中に前記第一金属元素および前記第二金属元素を含むドメインが複数分散した微分散構造を有し、前記第一金属元素がインジウムを含むリチウムイオン電池用負極を製造する、リチウムイオン電池用負極の製造方法であって、
融点が２００℃未満の第一金属元素により構成された第一金属膜と、融点が２００℃以上の第二金属元素により構成された第二金属膜とを積層することにより多層金属膜を得る工程と、
得られた前記多層金属膜を加熱することにより、前記第一金属膜中に前記第二金属膜を構成する前記第二金属元素を拡散させ、前記第一金属膜中に前記第一金属元素および前記第二金属元素を含むドメインを生成する工程と、
を含み、
前記多層金属膜を得る工程での圧力が０．０５ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下であるリチウムイオン電池用負極の製造方法。 A negative electrode for a lithium ion battery comprising a metal film containing a first metal element having a melting point of less than 200 ° C. and a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher, wherein the metal film is composed of the first metal element. A lithium ion battery having a finely dispersed structure in which a plurality of domains containing the first metal element and the second metal element are dispersed in the matrix, and producing a negative electrode for a lithium ion battery in which the first metal element contains indium. It is a method of manufacturing a negative electrode for metal.
A step of obtaining a multilayer metal film by laminating a first metal film composed of a first metal element having a melting point of less than 200 ° C. and a second metal film composed of a second metal element having a melting point of 200 ° C. or higher. When,
By heating the obtained multilayer metal film, the second metal element constituting the second metal film is diffused in the first metal film, and the first metal element and the first metal element are dispersed in the first metal film. The step of generating the domain containing the second metal element and
Including
A method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery, wherein the pressure in the step of obtaining the multilayer metal film is 0.05 MPa or more and 300 MPa or less . 請求項１に記載のリチウムイオン電池用負極の製造方法において、
前記第二金属元素が銅、銀、金、スズ、ニッケルおよびコバルトから選択される一種または二種以上を含むリチウムイオン電池用負極の製造方法。 In the method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery according to claim 1.
A method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery, wherein the second metal element contains one or more selected from copper, silver, gold, tin, nickel and cobalt. 請求項１または２に記載のリチウムイオン電池用負極の製造方法において、
前記ドメインが、前記第一金属元素と前記第二金属元素により構成された金属間化合物を含むリチウムイオン電池用負極の製造方法。 In the method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery according to claim 1 or 2.
A method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery, wherein the domain contains an intermetallic compound composed of the first metal element and the second metal element. 請求項３に記載のリチウムイオン電池用負極の製造方法において、
前記金属間化合物が、インジウムと銅からなる金属間化合物、インジウムと銀からなる金属間化合物、インジウムと金からなる金属間化合物、インジウムとスズからなる金属間化合物、インジウムとニッケルからなる金属間化合物およびインジウムとコバルトからなる金属間化合物から選択される一種または二種以上を含むリチウムイオン電池用負極の製造方法。 In the method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery according to claim 3.
The intermetallic compound is an intermetal compound composed of indium and copper, an intermetal compound composed of indium and silver, an intermetal compound composed of indium and gold, an intermetal compound composed of indium and tin, and an intermetal compound composed of indium and nickel. And a method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery, which comprises one or more selected from an intermetallic compound consisting of indium and cobalt. 請求項１乃至４いずれか一項に記載のリチウムイオン電池用負極の製造方法において、
直径が０．００１μｍ以上０．５μｍ以下の範囲にある前記ドメインの個数比率が９０％以上であるリチウムイオン電池用負極の製造方法。 In the method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery according to any one of claims 1 to 4.
A method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery having a diameter in the range of 0.001 μm or more and 0.5 μm or less and having a number ratio of 90% or more of the domains. 請求項１乃至５いずれか一項に記載のリチウムイオン電池用負極の製造方法において、
前記第一金属元素および前記第二金属元素の合計を１００質量％としたとき、
前記第一金属元素の含有量が５０質量％以上９９質量％以下であり、前記第二金属元素の含有量が１質量％以上５０質量％以下であるリチウムイオン電池用負極の製造方法。 In the method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery according to any one of claims 1 to 5.
When the total of the first metal element and the second metal element is 100% by mass,
A method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery, wherein the content of the first metal element is 50% by mass or more and 99% by mass or less, and the content of the second metal element is 1% by mass or more and 50% by mass or less. 請求項１乃至６いずれか一項に記載のリチウムイオン電池用負極の製造方法において、
厚みが１μｍ以上５００μｍ以下であるリチウムイオン電池用負極の製造方法。 In the method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery according to any one of claims 1 to 6.
A method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery having a thickness of 1 μm or more and 500 μm or less. 請求項１乃至７いずれか一項に記載のリチウムイオン電池用負極の製造方法において、
当該金属膜の一方の面に前記第二金属元素により構成された金属層が積層されたリチウムイオン電池用負極の製造方法。 In the method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery according to any one of claims 1 to 7.
A method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery, in which a metal layer composed of the second metal element is laminated on one surface of the metal film. 請求項１乃至８いずれか一項に記載のリチウムイオン電池用負極の製造方法において、
前記多層金属膜を加熱する際の温度が前記第一金属元素の融点未満であるリチウムイオン電池用負極の製造方法。 In the method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery according to any one of claims 1 to 8 .
A method for manufacturing a negative electrode for a lithium ion battery, wherein the temperature at which the multilayer metal film is heated is lower than the melting point of the first metal element.

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