[发明专利]电极活性物质层的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电极活性物质层、电极体、锂离子二次电池、及电极活性物质层的制造方法等。

背景技术

钴酸锂(LiCoO₂)、镍酸锂(LiNiO₂)、石墨等层状结晶通过将锂离子相对于层间进行插入/脱离(插进/脱出)，由于能够进行电极反应，因此被广泛用作锂二次电池的正极或者负极的电极活性物质(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-180904号公报

发明要解决的问题

然而，由层状结晶的电极活性物质构成的电极活性物质层的结晶内的插入层相对于电极活性物质层(集电体层)平行地取向，因此难以产生来自电解质的Li离子的插入/脱离，因此存在活性物质利用率低、容量小的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够容易地进行来自电解质的Li离子的插入/脱离的电极活性物质层及电极体，并且提供电池容量及电池输出优异的锂离子二次电池，并提供所述电极活性物质层的制造方法。

用于解决问题的方法

本发明的一个方式的电极活性物质层是锂离子二次电池用的电极活性物质层，其特征在于，

所述电极活性物质层的电极活性物质进行结晶取向，并具有从所述电 极活性物质层的表面形成的多个孔部。

另外，本发明的电极活性物质层的特征在于，包含具有层状结晶的所述电极活性物质。

另外，本发明的电极活性物质层的特征在于，所述多个孔部是多个贯通孔。

由此，层状结晶的层间部露出，与电解质之间的Li离子的插入/脱离变得容易，活性物质利用率增加，从而能够提高锂离子二次电池的电池容量与电池输出。

在本发明的电极活性物质层中，所述多个孔部各自的直径优选为10μm以上5000μm以下。

由此，能够保持电极活性物质层的机械强度，并更容易地进行Li离子的插入/脱离。

在本发明的电极活性物质层中，优选：从所述电极活性物质层的法线方向观察时，所述电极活性物质层的表面中的所述多个孔部所占的面积的比例为0.004％以上70％以下。

由此，能够保持电极活性物质层的机械强度，并更容易地进行Li离子的插入/脱离。

在本发明的电极活性物质层中，电极活性物质层的厚度优选为0.1μm以上500μm以下。

由此，能够进一步提高活性物质利用率。

在本发明的电极活性物质层中，优选所述多个孔部各自的内壁被实施离子蚀刻处理。

由此，能够使层状结晶的层间部的露出更加显著，从而能够更容易地进行与电解质之间的Li离子的插入/脱离。

本发明的电极体的特征在于，包含本发明的电极活性物质层和集电极。

由此，能够提供层状结晶的层间部露出且容易地进行与电解质之间的Li离子的插入/脱离的电极体。

本发明的锂离子二次电池的特征在于，本发明的电极体被用作正极或负极。

由此，能够提供电池容量及电池输出优异的锂离子二次电池。

本发明的一个方式的电极活性物质的制造方法是锂离子二次电池用的电极活性物质层的制造方法，其特征在于，所述电极活性物质层的制造方法包括：形成电极活性物质结晶取向的第一层的工序；在所述第一层的表面形成多个孔部的工序。

另外，本发明的第一层的特征在于，包含具有层状结晶的所述电极活性物质。

由此，能够容易地制造层状结晶的层间部露出的电极活性物质层。其结果是，与电解质之间的Li离子的插入/脱离变得容易，活性物质利用率增加，从而能够提高锂离子二次电池的电池容量与电池输出。

在本发明的电极活性物质层的制造方法中，优选具有对所述多个孔部各自的内周面实施离子蚀刻处理的工序。

由此，能够使层状结晶的层间部的露出更加显著，能够更容易地进行与电解质之间的Li离子的插入/脱离。

在本发明的电极活性物质层的制造方法中，优选所述离子蚀刻处理通过在所述多个孔部以外的部位设置掩模而进行。

由此，能够抑制电极活性物质层上部的侵蚀，能够提高电极活性物质层的成品率。

在本发明的电极活性物质层的制造方法中，优选所述离子蚀刻处理使用不活泼气体离子。

由此，能够比较容易地从最终的电极活性物质层除去在离子蚀刻时注入电极活性物质层内部的离子种。