[發明專利]非水電解質二次電池用負極活性物質、使用該負極活性物質的非水電解質二次電池用負極、以及使用該負極的非水電解質二次電池

有效

• 申請號: 201480006781.3
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN105074971B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 橫井麻衣;南博之;井町直希;加藤善雄
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/134;H01M4/48;H01M4/587;H01M10/052
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及非水電解質二次電池用負極活性物質、使用該負極活性物質的非水電解質二次電池用負極、以及使用該負極的非水電解質二次電池。

背景技術

作為高容量的負極活性物質，研究了使用與鋰離子(Li⁺)形成合金、每單位重量的理論容量高達約2680mAh/g的硅氧化物(SiO_x)。例如，專利文獻1中提出了將SiO_x和石墨混合來作為負極活性物質的非水電解質二次電池。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-212228號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，將SiO_x作為負極活性物質時，存在容易引起副反應導致的電極電阻的增加等，無法得到良好的循環特性的問題。

用于解決問題的方案

本發明的非水電解質二次電池用負極活性物質為用于非水電解質二次電池的顆粒狀的負極活性物質，其具有：由硅氧化物構成的基體顆粒；以及覆蓋層，其由導電性碳材料構成，覆蓋基體顆粒的至少一部分表面，將利用紅外光譜測定得到的600cm^-1～1400cm^-1的紅外吸收光譜的最大峰強度設為1時的900cm^-1處的強度為0.30以上，并且利用拉曼光譜測定得到的拉曼光譜的1360cm^-1附近的峰的半高寬為100cm^-1以上。

本發明的非水電解質二次電池用負極具備：負極集電體；以及負極活性物質層，其為形成于負極集電體上的負極活性物質層，包含上述負極活性物質。

本發明的非水電解質二次電池具備上述負極、正極、以及非水電解質。

發明的效果

根據本發明，使用SiO_x作為負極活性物質的非水電解質二次電池能夠改善循環特性。

附圖說明

圖1是表示作為本發明的實施方式的一個例子的負極的截面圖。

圖2是表示作為本發明的實施方式的一個例子的負極活性物質顆粒的截面圖。

圖3是作為本發明的實施方式的一個例子的負極活性物質顆粒的紅外吸收光譜。

圖4是表示現有的負極活性物質顆粒的一個例子的截面圖。

圖5是實施例和比較例中使用的負極活性物質顆粒的紅外吸收光譜。

圖6是實施例中使用的負極活性物質顆粒的紅外吸收光譜。

具體實施方式

以下，對本發明的實施方式詳細地說明。

實施方式的說明中所參照的附圖(除了光譜以外)為示意性記載的圖，附圖中所描繪的構成要素的尺寸比例等有時與實物不同。具體的尺寸比例等應參考以下說明進行判斷。

本說明書中的“大致**”若以“大致相等”為例進行說明，則表示不僅包括完全相同，還包括認為實質相同的情況。

作為本發明的實施方式的一個例子的非水電解質二次電池具備：包含正極活性物質的正極、包含負極活性物質的負極、以及包含非水溶劑的非水電解質。優選在正極和負極之間設置分隔件。作為非水電解質二次電池的一個例子，可以舉出將正極和負極隔著分隔件卷繞而成的電極體以及非水電解質容納于外殼體的結構。

[正極]

正極由正極集電體和形成于正極集電體上的正極活性物質層構成是優選的。作為正極集電體，可以使用例如具有導電性的薄膜體，尤其是鋁等在正極的電位范圍內穩定的金屬箔、合金箔，具有鋁等金屬表層的薄膜。除了正極活性物質以外，正極活性物質層還包含導電材料和粘結劑是優選的。

對正極活性物質雖然沒有特別限制，但優選為含鋰的過渡金屬氧化物。含鋰的過渡金屬氧化物也可以含有Mg、Al等非過渡金屬元素。作為具體例子，可以舉出鈷酸鋰、以磷酸鐵鋰為代表的橄欖石型磷酸鋰、Ni-Co-Mn、Ni-Mn-Al、Ni-Co-Al等含鋰的過渡金屬氧化物。正極活性物質可以單獨使用其中的1種，也可以混合使用多種。

作為導電材料，可以使用炭黑、乙炔黑、科琴黑、石墨等碳材料、以及其中的2種以上的混合物等。作為粘結劑，可以使用聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯乙酸酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、以及其中的2種以上的混合物等。

[負極]