[发明专利]电极材料和使用该电极材料的电池

说明书

本公开提供电极材料和使用该电极材料的电池。电极材料具备：含有镍的多个活性物质粒子；和分别被覆多个活性物质粒子的表面、并且分别含有铌的多个被覆层。电极材料的X射线光电子能谱中，属于Nb3d的峰的强度A相对于属于Ni2p的峰的强度B的比率A/B满足0＜A/B＜2。

技术领域

本公开涉及电极材料和使用该电极材料的电池。

背景技术

近年来，随着电器产品的小型化和轻量化，作为其主电源的锂二次电池的需求不断扩大。锂二次电池的特征在于具有高电动势和高能量密度。作为以往的锂二次电池的缺点之一，可举出使用可燃性的非水电解液。

另一方面，对于使用不可燃性的固体电解质来代替可燃性的非水电解液的全固体锂二次电池的开发正在推进。全固体锂二次电池要求提高固体电解质与活性物质粒子的界面的离子传导性。

专利文献1和2记载了在活性物质粒子的表面形成锂离子传导材料的被覆层。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2010-225309号公报

专利文献2：日本特开2016-42417号公报

发明内容

发明要解决的课题

在活性物质粒子的表面设置的被覆层，会大大影响锂二次电池的特性。本公开提供一种用于稳定达成高库伦效率(放电容量/充电容量)的技术。

用于解决课题的手段

本公开的一个技术方案涉及的电极材料，具备：含有镍的多个活性物质粒子；和分别被覆所述多个活性物质粒子的表面、并且分别含有铌的多个被覆层，所述电极材料的X射线光电子能谱中，属于Nb3d的峰的强度A相对于属于Ni2p的峰的强度B的比率A/B满足0＜A/B＜2的关系。

发明的效果

根据本公开，能够稳定达成高库伦效率。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的电极材料的大致结构的图。

图2是表示电极材料的制造方法的一例的流程图。

图3是表示实施方式2涉及的电池的大致结构的图。

图4是表示峰强度的比率与库伦效率的关系的曲线图。

具体实施方式

(成为本公开的基础的见解)

固体电解质与活性物质粒子之间的离子传导阻力，大大超过了非水电解液与活性物质粒子之间的离子传导阻力。在非水电解液与活性物质粒子之间，形成容易发生锂离子侵入活性物质粒子内部以及锂离子从活性物质粒子内部脱离的SEI(固体电解质中间相；Solid Electrolyte Interphase)被膜。SEI被膜不会自发地形成于固体电解质与活性物质粒子之间。因此，全固体锂二次电池在高速率的充电和放电中，难以充分利用活性物质粒子所含的锂离子。

为了降低固体电解质与活性物质粒子之间的离子传导阻力，考虑在活性物质粒子的表面形成相当于SEI被膜的被覆层。作为被覆层的材料，可采用能够使锂离子通过但不会使电子通过这样的具有与SEI被膜相同的性质的锂离子传导材料。锂离子传导材料的代表例有LiNbO₃。也有报告称如果用锂离子传导材料被覆活性物质粒子的表面，则固体电解质与活性物质粒子之间的离子传导阻力降低，电池的放电容量增加。但锂离子传导材料为绝缘材料的情况下，如果将由锂离子传导材料被覆的活性物质粒子用于电极，则电极的电子传导性降低，电阻增大。为了使电池的性能提高，在活性物质粒子的表面形成被覆层时，需要考虑到离子传导性与电子传导性的平衡。