[发明专利]电化学器件用负极及电化学器件、以及电化学器件用负极的制造方法及电化学器件的制造方法

说明书

本发明的电化学器件用负极具备负极芯材和担载于负极芯材上的负极材料层，负极材料层包含碳材料，负极材料层的表层部具有例如厚度1nm以上且100nm以下的含碳酸锂区域。具备该负极的电化学器件的内部电阻不易上升。

技术领域

本发明涉及电化学器件用负极及电化学器件、以及电化学器件用负极的制造方法及电化学器件的制造方法。

背景技术

已知在负极材料层中使用吸藏有锂离子的碳材料的电化学器件(参照专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-123641号公报

专利文献2：国际公开第2007/88604号

专利文献3：国际公开第2012/036249号

发明内容

发明要解决的课题

在利用锂离子的电化学器件中，在充放电时在负极材料层形成有固体电解质界面被膜(即SEI被膜)。SEI被膜在充放电反应中发挥重要的作用，但如果SEI被膜形成得过厚，则电化学器件的内部电阻变大。

本发明的一个方面涉及一种电化学器件用负极，其具备负极芯材和担载于上述负极芯材上的负极材料层，上述负极材料层包含碳材料，上述负极材料层的表层部具有含碳酸锂区域。含碳酸锂区域的厚度例如为1nm以上且100nm以下。

本发明的另一方面涉及一种电化学器件，其具备：具备正极芯材和担载于上述正极芯材上的正极材料层的正极；上述负极；介于上述正极与上述负极之间的间隔件；以及电解质。

本发明的又一方面涉及一种电化学器件用负极的制造方法，其包括：准备负极的工序，所述负极具备负极芯材和担载于上述负极芯材上的负极材料层，且上述负极材料层包含碳材料；使金属锂附着于上述负极材料层的表面的工序；以及将具有附着有上述金属锂的上述负极材料层的上述负极暴露在二氧化碳气氛中，将具有厚度1nm以上且100nm以下的含碳酸锂区域的表层部形成于上述负极材料层的工序。

本发明的又一方面涉及一种电化学器件的制造方法，其包括：准备负极的工序，所述负极具备负极芯材和担载于上述负极芯材上的负极材料层，且上述负极材料层包含碳材料；使金属锂附着于上述负极材料层的表面的工序；准备正极的工序，所述正极具备正极芯材和担载于上述正极芯材上的正极材料层；使间隔件介于附着有上述金属锂的上述负极材料层的上述负极与上述正极之间而形成电极体的工序；以及将上述电极体暴露在二氧化碳气氛中的工序。

根据本发明，能够有效地抑制电化学器件的内部电阻的上升。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的电化学器件的构成的纵截面图。

图2是表示厚度30nm的含碳酸锂区域的XPS分析中的C1s光谱的图。

图3是表示厚度30nm的含碳酸锂区域的XPS分析中的O1s光谱的图。

图4是表示厚度30nm的含碳酸锂区域的XPS分析中的Li1s光谱的图。

具体实施方式

本发明的一个实施方式的电化学器件用负极具备负极芯材和担载于负极芯材上的负极材料层，负极材料层包含碳材料。负极材料层的表层部由形成于碳材料的表面的被膜构成，被膜中包含碳酸锂。即，在负极材料层的表层部存在含碳酸锂区域。含碳酸锂区域是指例如通过基于X射线光电子能谱法(XPS)的分析而观测到碳酸锂实质上存在的表层部或被膜的区域。需要说明的是，分析方法并不限定于XPS。