[发明专利]负极用材料、全固态二次电池、该电池用电极片以及该电池和该电极片的制造方法

说明书

本发明能够提供一种含有作为负极活性物质的碳质材料、无机固体电解质以及不具有导电性且具有3环以上的环结构的化合物的负极用材料、使用该负极用材料的全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池、以及全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池的制造方法。

技术领域

本发明涉及一种负极用材料、全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池、以及全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池的制造方法。

背景技术

在锂离子电池中一直使用了电解液。正推进将该电解液替换为固体电解质来作成将构成材料全部设为固体的全固态二次电池的尝试。作为利用无机固体电解质的技术优点，可以举出综合了电池的整体性能的可靠性。例如，在锂离子二次电池中所使用的电解液中，碳酸酯类溶剂等可燃性材料作为其介质来应用。在使用这种电解液的二次电池中，采用各种各样的安全对策。但是，不能说在过充电时等不会带来不良情况，希望进一步作出应对。作为其根本的解决方案，可关注能够将电解质设为不燃性物质的全固态二次电池。

作为全固态二次电池的另一优点，可以举出适于基于电极堆栈的高能量密度化。具体而言，能够设成具有直接排列电极和电解质而成为串联的结构的电池。此时，由于能够省略封装电池单元的金属封装箱、连接电池单元的铜线或母线，因此大大提高了电池的能量密度。并且，与可高电位化的正极材料之间的良好的相容性等也可以作为优点举出。

根据如上所述的各优点，作为新一代锂离子电池，正推进全固态二次电池的开发(非专利文献1)。为了抑制电池电阻的增加以及放电容量的下降，例如在专利文献1中记载有使用不具有活性物质、实质上不具有交联硫的硫化物固体电解质材料以及氢化橡胶材料制作的全固态二次电池。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-134675号公报

非专利文献

非专利文献1：NEDO技术开发机构，燃料电池/氢技术开发部，蓄电技术开发室“NEDO新一代汽车用蓄电池技术开发蓝图2013”(平成25年8月)

发明内容

发明要解决的技术课题

在上述专利文献1中记载的全固态二次电池中，通过将固体粒子之间的界面设为良好的状态来实现电池性能的提高。但是，由于各层中的固体粒子彼此的距离的不均匀性，在专利文献1中记载的全固态二次电池中，因重复充放电而导致活性物质的体积膨胀以及收缩，由此存在固体粒子之间的界面劣化且循环特性差这样的问题。

本发明的课题在于提供一种在全固态二次电池中能够实现良好的循环特性的、固体粒子的分散稳定性优异的负极用材料、使用该负极用材料的全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池、以及全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池的制造方法。

用于解决技术课题的手段

本发明人等为了解决上述问题而进行深入研究，完成了本发明。

本发明人等发现，含有作为负极活性物质的碳质材料以及无机固体电解质并且含有不具有导电性且具有3环以上的环结构的化合物的负极用材料的固体粒子的分散稳定性优异。因此，在使用该负极用材料制作出的负极活性物质层中，构成负极活性物质层的固体粒子之间的距离均匀，在固体粒子之间形成良好的界面。其结果，具备该负极活性物质层的全固态二次电池能够实现良好的循环特性。本发明是基于这些见解而完成的。

即，上述问题通过以下方案解决。

＜1＞一种负极用材料，其含有：作为负极活性物质的碳质材料；无机固体电解质；以及不具有导电性且具有3环以上的环结构的化合物。

＜2＞根据＜1＞所述的负极用材料，其中，