[發(fā)明專利]被碳質(zhì)材料覆蓋的電極活性物質(zhì)、二次電池用電極及二次電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580076814.6
• 申請(qǐng)日: 2015-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN107251289B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佐藤峰夫;岡田大;山口東吾;有滿望
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 旭碳株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62;H01M4/13;H01M4/36
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 溫劍;陳英俊

本發(fā)明的電極活性物質(zhì)被碳質(zhì)材料覆蓋。所述碳質(zhì)材料是炭黑及烴。所述炭黑中，形成其聚集體的一次顆粒數(shù)PPA(個(gè))、與一次粒徑d(nm)之比“PPA/d”為8以上。所述烴例如是聚苯乙烯。所述一次粒徑d例如為15nm以下。能夠?qū)⑺鲭姌O活性物質(zhì)利用于二次電池用電極及二次電池中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電極活性物質(zhì)、包含該電極活性物質(zhì)的二次電池用電極以及二次電池。

背景技術(shù)

近年來(lái)，二次電池逐漸使用于電動(dòng)汽車、移動(dòng)電話等非常廣泛的用途中。另外，伴隨著用途的擴(kuò)大，對(duì)高能量密度、高輸出密度、高速充放電這樣的、二次電池的性能的要求也逐漸變高。而且，為了滿足這些要求，進(jìn)行了與各種材料有關(guān)的各種各樣的研究開發(fā)。作為其中之一，列舉了與電極活性物質(zhì)的導(dǎo)電性提高有關(guān)的研究開發(fā)。

一般電極活性物質(zhì)單體的電傳導(dǎo)性較低，所以除了電極活性物質(zhì)還使用導(dǎo)電劑來(lái)制作電極。導(dǎo)電劑通過(guò)形成各個(gè)電極活性物質(zhì)顆粒間的導(dǎo)電通路，或覆蓋電極活性物質(zhì)表面以提高集電效果，來(lái)提高電極的導(dǎo)電性。

另一方面，還研究了使電極活性物質(zhì)微粒化、或使電極活性物質(zhì)吸附碳質(zhì)材料，來(lái)改善電極的導(dǎo)電性的方法。例如，已知將氣體、液體或固體的碳質(zhì)材料添加至電極活性物質(zhì)，從而覆蓋電極活性物質(zhì)(碳涂覆)的方法(非專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)1～2)。但是，雖然研究了作為碳涂覆用的碳質(zhì)材料的烴，但是仍未研究其他優(yōu)選的碳質(zhì)材料(例如炭黑等)，一直也仍未研究最適于碳涂覆的炭黑的結(jié)構(gòu)等。

并且，還可以預(yù)見今后對(duì)與以往使用的LCO(LiCoO₂)、LNO(LiNiO₄)等相比，在放電容量、成本、安全性等方面優(yōu)異但有導(dǎo)電性差的傾向的電極活性物質(zhì)(LFP(LiFePO₄)、LVP〔Li₃V₂(PO₄)₃〕等)的使用，所以期待更優(yōu)異的導(dǎo)電性改善方法的開發(fā)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2014-143041號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2011-014368號(hào)公報(bào)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：谷口泉、“リチウムイオン二次電池新規(guī)正極材料開発における微粒子設(shè)計(jì)”、Journal of smart processing、第1卷、第5號(hào)、p.196-203(Taniguchi I.，F(xiàn)ineParticle Design on Development of Novel Cathode Materials for Lithium-ionBatteries，Journal of Smart Processing，Vol.1，No.5，p.196-203.)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問(wèn)題

本發(fā)明的目的在于提供將表面以適合的碳質(zhì)材料高效地覆蓋的、提高了集電效果的電極活性物質(zhì)。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供包含所述電極活性物質(zhì)的二次電池用電極以及二次電池。

解決問(wèn)題的方案

本發(fā)明者們對(duì)適于覆蓋二次電池的電極活性物質(zhì)的碳質(zhì)材料進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)特定的聚集體形狀的炭黑與烴的并用是有效的，尤其是特定的聚集體形狀的炭黑與聚苯乙烯的并用是適宜的，從而完成了本發(fā)明。

本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)通過(guò)下面的[1]～[5]的發(fā)明，解決上述問(wèn)題。

[1]一種電極活性物質(zhì)，是被碳質(zhì)材料覆蓋的電極活性物質(zhì)，其中，所述碳質(zhì)材料是炭黑和烴，所述炭黑中，形成其聚集體的一次顆粒數(shù)PPA(個(gè))與一次粒徑d(nm)之比“PPA/d”為8以上。

[2]如[1]所述的電極活性物質(zhì)，其中，所述烴是聚苯乙烯。