[發明專利]非水電解質二次電池用負極活性物質和負極

有效

• 申請號: 201680049900.2
• 申請日: 2016-08-23
• 公開（公告）號: CN108028376B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 明樂達哉;砂野泰三;南博之
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/36
• 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;李茂家

負極活性物質顆粒具備復合顆粒和設置于復合顆粒表面的表面層，所述復合顆粒包含Li_xSiO_y(0＜x≤4、0＜y≤4)所示的硅酸鋰相和硅顆粒，表面層包含硅烷偶聯劑。

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和負極。

背景技術

已知與石墨等碳材料相比硅材料(Si)、SiOx所示的硅氧化物等硅材料每單位體積能夠吸藏更多的鋰離子，對在鋰離子電池等的負極中的應用進行了研究。

與將石墨用作負極活性物質的情況相比，將硅材料用作負極活性物質的非水電解質二次電池存在充放電效率低這樣的問題。因此，為了改善充放電效率而提出了使用將Li_xSiO_y(0＜x＜1.0、0＜y＜1.5)所示的硅酸鋰用作負極活性物質的方案(參照專利文獻1)。

另外，專利文獻2中提出了通過硅烷偶聯劑對硅進行表面處理的負極活性物質，專利文獻3中提出了包含碳材料、金屬氧化物和與金屬氧化物形成網格結構的硅烷偶聯劑的負極活性物質。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-160328號公報

專利文獻2：日本特開2014-150068號公報

專利文獻3：日本特開2011-249339號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，從高容量化等的觀點出發，考慮使用包含硅和硅酸鋰的負極活性物質的方案，但硅與電解液的反應性高，因而使伴隨充放電循環的容量降低成為問題。需要說明的是，在使用將這樣的負極活性物質分散于水等水系介質中的負極漿料來制作負極時，還存在由負極漿料產生氣體的問題。

本發明的目的在于提供：在使用了硅和硅酸鋰的負極活性物質中，能夠抑制伴隨充放電循環的容量降低的非水電解質二次電池用負極活性物質和具備該負極活性物質的負極。

用于解決問題的方案

作為本發明的一個方式的非水電解質二次電池用負極活性物質具備復合顆粒和設置于復合顆粒表面的表面層，所述復合顆粒包含Li_xSiO_y(0＜x≤4、0＜y≤4)所示的硅酸鋰和硅，表面層包含硅烷偶聯劑。

發明的效果

根據本發明的一個方式，對于使用了硅和硅酸鋰的負極活性物質，能夠抑制伴隨充放電循環的容量降低。

附圖說明

圖1是示意性示出作為實施方式的一個例子的負極活性物質顆粒的截面圖。

圖2是示出與硅結合的硅烷偶聯劑的一個例子的圖。

具體實施方式

以下對實施方式的一個例子進行詳細說明。在實施方式的說明中參照的附圖是示意性記載，附圖中所描述的構成要素的尺寸比率等有時與實物不符。具體的尺寸比率等應參考以下說明來判斷。

作為本發明的一個方式的負極活性物質中，在包含Li_xSiO_y(0＜x≤4、0＜y≤4)所示的硅酸鋰和硅(Si)的復合顆粒的一部分或全部表面設置有包含硅烷偶聯劑的表面層。此外，根據作為本發明的一個方式的負極活性物質，例如，具有與電解液(非水電解質)的反應性的Si被包含該硅烷偶聯劑的表面層保護著，因此可抑制Si與電解液的反應，可抑制伴隨充放電循環的容量降低。