[發明專利]非水電解質二次電池用負極材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201710292768.4
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107546375B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 加藤大輔;保手浜健一;松下純子
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/62;H01M4/134;H01M10/052
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉鳳嶺;陳建全

1.一種非水電解質二次電池用負極材料，其是含有多個復合粒子的非水電解質二次電池用負極材料，其中，所述多個復合粒子各自包含：

無機粒子、

具有多個空隙且覆蓋所述無機粒子的碳質材料層、以及

各自與所述無機粒子的表面接觸并在所述多個空隙的至少1個中露出的至少1個覆蓋層，

當將所述無機粒子的半徑設定為r，而且在所述碳質材料層中，將從所述無機粒子的表面擴展至以所述無機粒子的中心為中心的半徑3r的假想球面的區域設定為第1區域時，所述第1區域的空隙率為4.3％～10.0％，

當在所述碳質材料層中，將從所述假想球面擴展至所述碳質材料層的外表面的區域設定為第2區域時，所述第2區域的空隙率低于5.0％，

所述無機粒子為硅粒子、錫粒子或者鋅粒子，所述至少1個覆蓋層包含由堿土類金屬與所述無機粒子中含有的無機材料形成的復合氧化物，

所述 空隙率，是指在負極材料所含有的復合材料的粒子群中，對具有超過無機粒子的半徑的3倍的厚度且包含碳質材料層的任意10個復合材料的粒子的斷面進行測定而算出的空隙率的平均值。

2.根據權利要求1所述的非水電解質二次電池用負極材料，其中，

所述無機粒子的所述半徑為所述無機粒子斷面的面積當量圓半徑，

所述無機粒子的所述中心為所述無機粒子的所述斷面的幾何學中心。

3.根據權利要求1或2所述的非水電解質二次電池用負極材料，其中，所述無機粒子的所述表面包括與所述至少1個覆蓋層接觸的部分以及與所述碳質材料層接觸的部分。

4.根據權利要求1或2所述的非水電解質二次電池用負極材料，其中，所述第1區域的所述空隙率為5.0％～10.0％。

5.根據權利要求4所述的非水電解質二次電池用負極材料，其中，所述第1區域的所述空隙率為5.4％～9.0％。

6.根據權利要求1或2所述的非水電解質二次電池用負極材料，其中，所述無機粒子的重量相對于所述碳質材料層的重量的比例為1/99～30/70。

7.一種非水電解質二次電池，其具有：含有權利要求1～6中任一項所述的非水電解質二次電池用負極材料的負極、正極以及非水電解質。

8.一種如權利要求1～6中任一項所述的非水電解質二次電池用負極材料的制造方法，其包括以下步驟：

用空隙形成劑覆蓋無機粒子的步驟；

用碳質材料前體覆蓋所述無機粒子和所述空隙形成劑的步驟；

通過熱處理，由所述空隙形成劑的一部分和所述碳質材料前體的一部分形成覆蓋層，而且由所述碳質材料前體的剩余部分形成碳質材料層的步驟；以及

除去所述空隙形成劑的剩余部分，從而在所述碳質材料層內形成多個空隙的步驟；

所述空隙形成劑為堿土類金屬的氧化物。

9.根據權利要求8所述的非水電解質二次電池用負極材料的制造方法，其中，在所述熱處理中，加熱溫度被設定為800℃以上。