[发明专利]非水电解质二次电池用负极活性物质、非水电解质二次电池用负极、和非水电解质二次电池

说明书

对于作为负极活性物质使用硅材料的非水电解质二次电池，使其循环寿命提高。实施方式的一个例子的负极活性物质颗粒(10)具备：Li_2zSiO_(2+z){0＜z＜2}表示的硅酸锂相(11)、硅酸锂相(11)中分散的硅颗粒(12)、和硅酸锂相(11)中分散的金属化合物(15)(不包括锂化合物和氧化硅)。金属化合物(15)优选选自氧化锆、氧化铝、碳化锆、碳化钨、和碳化硅。

技术领域

本公开涉及非水电解质二次电池用负极活性物质、非水电解质二次电池用负极、和非水电解质二次电池。

背景技术

已知硅(Si)、SiO_x表示的硅氧化物等硅材料比石墨等碳材料每单位体积可以吸贮多的锂离子。尤其是SiO_x，由于与Si相比因锂离子的吸贮造成的体积变化小，因此研究了应用为锂离子电池等的负极。例如专利文献1公开有将SiO_x与石墨混合制成负极活性物质的非水电解质二次电池。

另一方面，将SiO_x用作负极活性物质的非水电解质二次电池与将石墨作为负极活性物质的情况相比，存在初次充放电效率低这样的课题。这是主要是因为，由于充电时的电化学反应而生成Li₄SiO₄等不可逆的化合物，产生所谓不可逆容量。为了降低该不可逆容量，专利文献2中提案包含硅酸Li的SiLi_xO_y(0＜x＜1.0、0＜y＜1.5)所表示的负极活性物质。专利文献3中提案将包含Si/SiO₂/Li₄SiO₄这3相的复合结构氧化物与碳复合化而成的负极材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-233245号公报

专利文献2：日本特开2003-160328号公报

专利文献3：日本特开2007-59213号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，SiO_x与Si相比因锂离子的吸贮造成的体积变化小，与石墨等碳材料相比则该体积变化大，随着充放电产生在硅颗粒的周围存在的活性物质颗粒的基质破裂。该颗粒的破裂使负极的集电性恶化，并且由于颗粒内新生表面的露出导致的与电解液的反应等而造成不可逆成分增加，使循环特性降低。本公开的目的在于使作为负极活性物质使用硅材料的非水电解质二次电池的循环特性提高。

用于解决问题的方案

本公开的一个方式的非水电解质二次电池用负极活性物质具备：Li_2zSiO_(2+z){0＜z＜2}表示的硅酸锂相、硅酸锂相中分散的硅颗粒、和硅酸锂相中分散的金属化合物(不包括锂化合物和氧化硅)。

发明的效果

根据本公开的一个方式，对于作为负极活性物质使用硅材料的非水电解质二次电池，可以使其循环特性提高。

附图说明

图1为示意性表示实施方式的一个例子的负极活性物质的剖视图。

具体实施方式