[发明专利]负极、非水电解液二次电池、以及负极的制造方法

说明书

本公开提供负极、非水电解液二次电池、以及负极的制造方法。负极是非水电解液二次电池用的负极。负极至少包含负极活性物质。负极活性物质包含第1氧化硅粒子群和第2氧化硅粒子群。第1氧化硅粒子群没有预掺杂锂。第2氧化硅粒子群预掺杂有锂。第1氧化硅粒子群具有第1平均粒径。第2氧化硅粒子群具有第2平均粒径。第2平均粒径相对于第1平均粒径之比为1.5以上且11.2以下。

技术领域

本公开涉及负极、非水电解液二次电池、以及负极的制造方法。

背景技术

日本特开2017-188319号公报公开了在氧化硅中预先掺杂有锂。

发明内容

作为非水电解液二次电池(以下简称为“电池”)的负极活性物质，对氧化硅(SiO_x)进行了研究。氧化硅在高容量这一点上是值得期待的材料。但是，氧化硅存在初期充放电时的不可逆容量大的倾向。由于具有不可逆容量，导致初期容量(初期的放电容量)的增加受到抑制。

曾提出过在氧化硅中预先掺杂有锂(Li)(Li的预掺杂)。通过Li的预掺杂，可期待不可逆容量的降低。但是，存在由于Li的预掺杂而使循环特性降低的倾向。这是由于通过Li的预掺杂而生成碱性成分，碱性成分会减弱粘结剂的粘结力。

以下，在本说明书中，将没有预掺杂Li的氧化硅记为“SiO_x(未掺杂)”。将“预掺杂有Li的氧化硅”记为“SiO_x(掺杂锂)”。

为了使初期容量与循环特性取得平衡，想到将SiO_x(未掺杂)和SiO_x(掺杂锂)并用。这是由于通过SiO_x(未掺杂)和SiO_x(掺杂锂)双成分系统，与SiO_x(未掺杂)单成分系统相比可期待不可逆容量降低，并且与SiO_x(掺杂锂)单成分系统相比可期待碱性成分的生成得到抑制。

但是，在SiO_x(未掺杂)和SiO_x(掺杂锂)双成分系统中，由于电流集中于SiO_x(掺杂锂)，存在循环特性降低的倾向。这是由于与SiO_x(未掺杂)的反应性相比，SiO_x(掺杂锂)的反应性更高。

本公开的目的是提供一种具有大的初期容量并且具有良好的循环特性的非水电解液二次电池。

以下，对本公开的技术构成和作用效果进行说明。但本公开的作用机制包含推定。不应根据作用机制的正确与否来限定权利要求的范围。

〔1〕本公开的负极用于非水电解液二次电池。负极至少包含负极活性物质。负极活性物质包含第1氧化硅粒子群和第2氧化硅粒子群。第1氧化硅粒子群没有预掺杂锂。第2氧化硅粒子群预掺杂有锂。第1氧化硅粒子群具有第1平均粒径。第2氧化硅粒子群具有第2平均粒径。第2平均粒径相对于第1平均粒径之比为1.5以上且11.2以下。

本公开中，使用氧化硅的粒子群(粉体)。第1氧化硅粒子群是SiO_x(未掺杂)的粒子群。第2氧化硅粒子群是SiO_x(掺杂锂)的粒子群。

图1是用于说明负极活性物质的反应性的第1概念图。

本公开的负极活性物质包含SiO_x(未掺杂)和SiO_x(掺杂锂)。SiO_x(未掺杂)和SiO_x(掺杂锂)双成分系统与SiO_x(未掺杂)单成分系统相比，可期待具有大的初期容量。这是由于与SiO_x(未掺杂)单成分系统相比，不可逆容量降低。