[发明专利]非水电解质二次电池有效
申请号: | 201180053949.2 | 申请日: | 2011-11-07 |
公开(公告)号: | CN103222092A | 公开(公告)日: | 2013-07-24 |
发明(设计)人: | 西久保英郎;西村健;谷俊夫;幡谷耕二;岛田道宏;久保田昌明;阿部英俊;江黑高志 | 申请(专利权)人: | 古河电气工业株式会社;古河电池株式会社 |
主分类号: | H01M4/38 | 分类号: | H01M4/38;H01M4/1395;H01M4/36;H01M4/42;H01M4/46;H01M10/052;H01M10/0567 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 刘宗杰;钟锦舜 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 水电 二次 电池 | ||
1.一种非水电解质二次电池,其特征在于,其具有能够嵌入及脱嵌锂离子的正极、能够嵌入及脱嵌锂离子的负极、及配置于所述正极与所述负极之间的隔板,并且,将所述正极、所述负极和所述隔板设置在具有锂离子传导性的非水电解液中,其中,
所述负极的负极活性物质包含含有元素X的第1粒子、及含有元素M的第2粒子,
所述元素X是选自由Si、Sn、Al、Pb、Sb、Bi、Ge、In、Zn组成的组中的至少1种元素,
所述元素M是选自由第4~11族的过渡金属元素组成的组中的至少1种元素,
所述第1粒子由所述元素X的单体或固溶体构成,
所述第2粒子由所述元素M的单体或化合物构成,
并且,所述电解液含有分子内具有不饱和键、且能够还原聚合的有机物。
2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池,其中,所述第1粒子的平均粒径为2nm~500nm,所述第2粒子的平均粒径为2nm~10μm。
3.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池,其中,所述负极中,所述第1粒子的表面距所述第2粒子的表面在1μm以内。
4.一种非水解电解质二次电池,其特征在于,其具有能够嵌入及脱嵌锂离子的正极、能够嵌入及脱嵌锂离子的负极、及配置于所述正极与所述负极之间的隔板,并且,将所述正极、所述负极和所述隔板设置在具有锂离子传导性的非水电解液中,其中,
所述负极的负极活性物质由包含元素X及元素M的纳米尺寸粒子构成,
所述元素X是选自由Si、Sn、Al、Pb、Sb、Bi、Ge、In、Zn组成的组中的1种元素,
所述元素M是选自由第4~11族的过渡金属元素组成的组中的至少1种元素,
所述纳米尺寸粒子至少具有作为所述元素X的单体或固溶体的第1相、及作为所述元素M的单体或化合物的第2相,
并且,所述电解液含有分子内具有不饱和键、且能够还原聚合的有机物。
5.根据权利要求4所述的非水电解质二次电池,其中,所述纳米尺寸粒子的所述第1相与所述第2相二者暴露于外表面,且藉由界面接合,所述第1相的外表面为大致球面状。
6.根据权利要求4所述的非水电解质二次电池,其中,所述纳米尺寸粒子的平均粒径为2nm~500nm。
7.根据权利要求4所述的非水电解质二次电池,其中,所述纳米尺寸粒子进一步包含元素M’,其是选自由Cu、Fe、Co、Ni、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Ba、将Ce及Pm除外的镧系元素、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir组成的组中的至少1种元素,
所述元素M’为与构成所述第2相的所述元素M的种类不同的元素;
并进一步具有作为所述元素M’的单体或化合物的另一第2相。
8.根据权利要求4所述的非水电解质二次电池,其中所述纳米尺寸粒子进一步包含元素X’,其是选自由Si、Sn、Al、Pb、Sb、Bi、Ge、In、Zn组成的组中的至少1种元素,
并进一步具有作为所述元素X’的单体或固溶体的第3相。
9.根据权利要求8所述的非水解电解质二次电池,其中,所述第3相藉由界面与所述第1相及所述第2相中的至少一者接合。
10.根据权利要求1所述的非水解电解质二次电池,其中,所述第1粒子为权利要求4所述的纳米尺寸粒子。
11.根据权利要求1或4所述的非水解电解质二次电池,其中,所述分子内具有不饱和键、且能够还原聚合的有机物为选自由氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯及其衍生物、和碳酸乙烯亚乙酯组成的组中的至少1种。
12.根据权利要求11所述的非水解电解质二次电池,其中,所述分子内具有不饱和键、且能够还原聚合的有机物的添加量为电解质重量的0.1重量%~10重量%。
13.根据权利要求1或4所述的非水解电解质二次电池,其中,所述负极通过将至少包含负极活性物质、导电材料及粘结材料的涂布液涂布于集电体并干燥而形成。
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