[发明专利]钠离子电池用的负极材料和钠离子电池

说明书

提供能够提高初次充放电效率的钠离子电池用的负极材料和和钠离子电池。该负极材料包含作为负极活性物质的无定形的玻璃状碳材料和作为固体电解质的NaMH化合物。

技术领域

本申请涉及钠离子电池用的负极材料和钠离子电池。

背景技术

锂离子二次电池发挥其高容量和轻量化的特性，被用作移动设备和车载用电源。然而，担心锂的原材料价格高昂。因此，作为替代锂的材料，使用资源量丰富的钠的钠离子电池备受关注。

非专利文献1公开了一种钠二次电池，其使用硬碳作为负极活性物质，并使用钠盐溶解在碳酸盐溶剂中而成的非水电解液作为电解质。另外，专利文献1公开了一种使用多孔质碳材料作为负极活性物质的钠离子二次电池。

现有技术文献

专利文献1：国际公开第2014/188722号

非专利文献1：E.Irisarri et al.,Review-Hard Carbon Negative ElectrodeMaterials for Sodium-Ion Batteries,J.Electrochem.Soc.,2015,162,A2476-A2482.

发明内容

众所周知，如非专利文献1中记载的那样，钠离子电池的负极活性物质使用硬碳。因此，本发明人对使用硬碳那样的无定形玻璃状碳材料的钠离子电池进行了专心研究。结果发现，当钠离子电池中使用非水电解液的情况下，初次充电时在硬碳与非水电解液的接触点，非水电解液容易被还原分解。当非水电解质被还原分解时，出现初次充放电效率下降的问题。

因此，鉴于上述状况，本申请的主要课题是提供一种能够提高初次充放电效率的负极材料。

为了解决上述课题，本发明人进一步研究，结果发现，通过将无定形玻璃状碳材料与预定的NaMH化合物一同混合而成的负极材料用于钠离子电池，使初次充放电效率提高。基于该见解，本申请公开用于解决上述课题的手段。

即，本申请作为用于解决上述课题的手段之一，公开一种负极材料，其包含作为负极活性物质的无定形的玻璃状碳材料和作为固体电解质的NaMH化合物。

在上述负极材料中，玻璃状碳材料的BET表面积优选在32m²/g以上且1050m²/g以下。另外，NaMH化合物优选是NaCBH化合物，NaCBH化合物优选是包含NaCBC₉H₁₀和NaCB₁₁H₁₂的固溶体，且按摩尔比计，NaCB₉H₁₀与NaCB₁₁H₁₂的比率优选为NaCB₉H₁₀：NaCB₁₁H₁₂＝50：50～90：10。而且，按重量比计，玻璃状碳材料与NaMH化合物的比率优选为：玻璃状碳材料：NaMH化合物＝40：60～70：30。

另外，本申请还公开了一种钠离子电池，其包含正极活性物质层、负极活性物质层以及配置在正极活性物质层与负极活性物质层之间的电解质层，负极活性物质层包含上述的负极材料。

在上述钠离子电池中，电解质层优选是包含NaMH化合物的固体电解质层。

根据本公开，能够提供一种用于钠离子电池时能够提高初次充放电效率的负极材料。另外，能够提供一种含有该负极材料的钠离子电池。

附图说明

图1是钠离子电池100的概略截面图。

图2是表示实施例1和比较例1的充放电试验结果的图。

附图标记说明

10 正极活性物质层