[发明专利]非水二次电池用负极材料、非水二次电池用负极及非水二次电池

说明书

本发明的目的在于提供一种能够得到高容量且放电时的速率特性优异的非水二次电池的非水二次电池用负极材料、以及使用了该负极材料的非水二次电池用负极及非水二次电池。另外，提供充放电的效率优异的非水二次电池。本发明的非水二次电池用负极材料包含碳质粒子(A)和氧化硅粒子(B)，且满足下述a)～c)：a)平均粒径(从小粒子侧起50％累积部的粒径)(d50)为3μm以上且30μm以下、从小粒子侧起10％累积部的粒径(d10)为0.1μm以上且10μm以下；b)从小粒子侧起90％累积部的粒径(d90)与d10之比(R1＝d90/d10)为3以上且20以下；c)d50与d10之比(R2＝d50/d10)为1.7以上且5以下。

技术领域

本发明涉及非水二次电池用负极材料、使用了该负极材料的非水二次电池用负极及具备该负极的非水二次电池。

背景技术

近年来，伴随着电子设备的小型化，对高容量二次电池的需求不断提高。特别是，与镍镉电池及镍氢电池相比能量密度更高、快速充放电特性更优异的非水二次电池、尤其是锂离子二次电池备受关注。特别是，已开发了包含能够吸留和放出锂离子的正极及负极、以及溶解有LiPF₆、LiBF₄等锂盐的非水电解液的非水锂二次电池，并已付诸实用。

作为该非水锂二次电池的负极材料，已提出了各种方案，而从高容量以及放电电位的平坦性优异等方面出发，已被使用的有天然石墨、焦炭等经石墨化而得到的人造石墨、石墨化中间相沥青、石墨化碳纤维等石墨质的碳质粒子。另外，基于对于一部分电解液较为稳定等理由，也使用了非晶质的碳材料。此外，还使用了使石墨粒子的表面包覆或附着非晶碳、从而兼具基于石墨的高容量且不可逆容量小的特性、和基于非晶碳的与电解液的稳定性优异的特性这两种特性的碳材料。

另一方面，为了使锂离子二次电池实现更高容量化，已进行了相对于这些碳材料而组合使用氧化硅材料的研究。作为将碳质材料与氧化硅材料组合使用的技术，专利文献1中记载了使用在石墨粒子的表面的至少一部分具备碳层的碳质粒子作为碳质粒子的内容，专利文献2中记载了使用球形化石墨与鳞片状石墨的混合物作为碳质粒子的内容。另外，在专利文献3中，记载了在组合使用了石墨和氧化硅材料的负极活性物质中使用了配合有17～40质量％这样大量的氧化硅材料。进一步，在专利文献4中，记载了使用石墨和难石墨化碳粒子作为碳质粒子，并将这些材料与氧化硅材料组合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-200983号公报

专利文献2：日本特开2013-200984号公报

专利文献3：国际公开第2013/054500号

专利文献4：国际公开第2016/152877号

发明内容

发明要解决的问题

本发明人等经研究发现，在使用了上述专利文献1～4的负极材料的锂离子二次电池中，存在放电时的容量、速率特性及充放电的效率等不充分的问题。

即，本发明的课题在于提供能够得到高容量且放电时的速率特性优异的非水二次电池的非水二次电池用负极材料、以及使用了该负极材料的非水二次电池用负极及非水二次电池。

另外，本发明的另一课题在于提供充放电的效率优异的非水二次电池。

解决问题的方法

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过使包含碳质粒子和氧化硅粒子的非水二次电池用负极材料的粒度分布在适当的范围，能够解决上述课题。

即，本发明的要点如下所述。

[1]包含碳质粒子(A)和氧化硅粒子(B)，满足下述a)～c)非水二次电池用负极材料。