[发明专利]负极材料的制造方法、负极材料、锂二次电池的制造方法、锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及利用了转化反应的负极材料的制造方法。

背景技术

随着近年来电脑、摄像机和手机等信息相关设备、通信设备等的急速普及，作为其电源利用的电池的开发受到重视。另外，在汽车产业界等中，也在进行用于电动汽车或用于混合动力汽车的高输出功率且高容量的电池的开发。现在，在各种电池中，从能量密度高的观点考虑，锂电池受到关注。

作为用于锂电池的负极活性物质，已知作为金属氢化物（MHx）的转化系的负极活性物质。作为转化系的负极活性物质，例如在专利文献1中记载了MgH₂。另外，在专利文献1中公开了将Mg作为起始原料，利用球磨法进行微细化，在高压氢气环境中将Mg进行氢化处理，从而合成MgH₂的方法。另外，在非专利文献1中也公开了将MgH₂用作锂电池的活性物质。将MgH₂用作活性物质时的电化学行为如下。

充电时：MgH₂＋2Li^＋＋2e^－→Mg＋2LiH（反应式1）

放电时：Mg＋2LiH→MgH₂＋2Li^＋＋2e^－（反应式2）

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利申请公报第2008/0286652号说明书

非专利文献

非专利文献1:Oumellal,Y et al.，“Metal hydrides for lithium-ion batteries”,Nature Materials,vol.7,916-921(2008)

发明内容

MgH₂存在转化反应的可逆性低的问题。具体而言，存在与上述反应式1相比难以生成上述反应式2的问题。另外，MgH₂存在循环特性差的问题。本发明是鉴于上述实际情况而进行的，其主要目的是提供使锂二次电池的转化反应的可逆性和循环特性提高的负极材料的制造方法。

为了解决上述课题，在本发明中提供一种负极材料的制造方法，所述负极材料用于锂二次电池，所述负极材料的制造方法的特征在于，具有利用机械研磨将含有MgH₂的原料组合物微细化的机械研磨工序。

根据本发明，通过用机械研磨将含有活性物质即MgH₂的原料组合物微细化，从而能够使MgH₂的粒径变小，能够提高转化反应的可逆性。其结果，能够提高锂二次电池的充放电效率。另外，根据本发明，通过使MgH₂的粒径变小，能够抑制伴随着因充放电导致的微粉化而导电通路（Li离子传导通路、电子传导通路）被切断，能够提高锂二次电池的循环特性。

在上述发明中，优选具有利用气相中的氢的吸留放出将通过上述机械研磨工序而得到的材料微细化的氢吸留放出工序。这是因为，通过在利用机械研磨的微细化（机械性的微细化）后进行利用氢的吸留放出的微细化（化学性的微细化），能够将粒子进一步微细化。

另外，在本发明中提供负极材料的制造方法，所述负极材料用于锂二次电池的，所述负极材料的制造方法的特征在于，具有：利用机械研磨将含有Mg的原料组合物微细化的机械研磨工序，和利用气相中的氢的吸留放出将通过上述机械研磨工序得到的材料微细化的氢吸留放出工序。

根据本发明，通过用机械研磨将含有Mg的原料组合物微细化，然后利用氢的吸留放出来进行微细化，从而能够得到粒径小的MgH₂，能够提高转化反应的可逆性。其结果，能够提高锂二次电池的充放电效率。另外，根据本发明，通过使MgH₂的粒径变小，能够抑制伴随着因充放电导致的微粉化而导电通路（Li离子传导通路、电子传导通路）被切断，能够提高锂二次电池的循环特性。

另外，在本发明中提供一种负极材料的制造方法，所述负极材料用于锂二次电池，所述负极材料的制造方法的特征在于，具有利用气相中的氢的吸留放出将含有Mg或MgH₂的材料微细化的氢吸留放出工序。