[發明專利]負極合材、包含該負極合材的負極和具有該負極的全固體鋰離子二次電池

有效

• 申請號: 201810329906.6
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108735985B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 尾瀨德洋;長谷川元;近都佑介;大瀧光俊
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/40;H01M4/38;H01M4/485;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李英

本發明涉及負極合材、包含該負極合材的負極和具有該負極的全固體鋰離子二次電池。提供在用于全固體鋰離子二次電池時循環特性良好的負極合材、包含該負極合材的負極和具有該負極的全固體鋰離子二次電池。負極合材，是全固體鋰離子二次電池用的負極合材，其特征在于，上述負極合材含有負極活性物質、固體電解質和導電材料，上述負極活性物質包含選自可與Li形成合金的金屬和該金屬的氧化物中的至少一種的活性物質，將上述負極合材的體積設為100體積％時的上述導電材料的體積比例(％)除以上述固體電解質的BET比表面積(m²/g)所得的值為0.09以上且1.61以下。

技術領域

本公開涉及負極合材、包含該負極合材的負極和具有該負極的全固體鋰離子二次電池。

背景技術

含有可與Li形成合金的Si等金屬的活性物質(合金系活性物質)與碳系的負極活性物質相比，單位體積的理論容量大，因此提案有將這樣的合金系活性物質用于負極的鋰離子電池。

專利文獻1中公開了使用平均粒徑為10μm以下的合金系活性物質作為負極活性物質粉末的二次電池用負極合材、和包含含有該負極活性物質粉末的負極層的全固體鋰離子電池。

另外，專利文獻2中公開了使用鱗片形狀的硫化物系固體電解質的全固體電池。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-069416號公報

專利文獻2：日本特開2012-129150號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，就專利文獻1中公開那樣的、使用合金系活性物質作為負極活性物質的全固體鋰離子二次電池而言，存在反復進行充放電循環時的容量維持率低的問題。

鑒于上述實際情況，本公開提供在用于全固體鋰離子二次電池時循環特性良好的負極合材、包含該負極合材的負極和具有該負極的全固體鋰離子二次電池。

用于解決課題的手段

本公開的負極合材是全固體鋰離子二次電池用的負極合材，其特征在于，上述負極合材含有負極活性物質、固體電解質和導電材料，上述負極活性物質包含選自可與Li形成合金的金屬和該金屬的氧化物中的至少一種的活性物質，將上述負極合材的體積設為100體積％時的上述導電材料的體積比例(％)除以上述固體電解質的BET比表面積(m²/g)所得的值為0.09以上且1.61以下。

本公開的負極合材中，將上述負極合材的體積設為100體積％時的上述導電材料的體積比例(％)除以根據下述式(1)算出的值A所得的值可以為0.04以上且0.64以下。

式(1)：值A＝固體電解質的BET比表面積(m²/g)×固體電解質的中值粒徑D50(μm)×固體電解質的密度(g/cm³)

本公開的負極合材中，上述負極活性物質可以包含Si單質。

本公開的負極合材中，上述固體電解質可以為硫化物系固體電解質。

本公開的負極合材中，上述導電材料可以為選自炭黑、碳納米管和碳納米纖維中的至少一種的碳系原料。

本公開的負極是全固體鋰離子二次電池用的負極，其特征在于，包含上述負極合材。

本公開的全固體鋰離子二次電池的特征在于，具有上述負極。

發明效果