[发明专利]水系二次电池用负极活性物质、水系二次电池用负极及水系二次电池

说明书

水系二次电池用负极活性物质，其适用于使用包含水及锂盐的水系电解液的水系二次电池，前述负极活性物质包含石墨，前述石墨在其表面具有C‑F键合基团，前述石墨的利用X射线光电子能谱测定得到的XPS谱中，将源自C‑F键的688eV附近的峰强度设为I_688eV、源自C‑C键的284eV附近的峰强度设为I_284eV时，前述峰强度I_688eV相对于前述峰强度I_284eV的比(I_688eV/I_284eV值)为0.1以上且7以下，BET比表面积为0.5m²/g以上且3.9m²/g以下。

技术领域

本公开涉及水系二次电池用负极活性物质、水系二次电池用负极及水系二次电池。

背景技术

作为高输出、高能量密度的二次电池，具备正极、负极、及电解液，且使锂离子在正极与负极之间移动而进行充放电的锂离子二次电池被广泛利用。以往的二次电池中，为了达成高能量密度，使用有机溶剂系的电解液。

然而，有机溶剂通常为可燃性，确保安全性是重要的课题。另外，有机溶剂的离子传导率比水溶液低，在快速的充放电特性不充分方面也存在问题。

鉴于这样的问题，对使用含有水的电解液(以下有时称作水系电解液)的二次电池进行研究。例如，专利文献1及2中，作为二次电池的水系电解液，提出了使用包含高浓度的碱盐的水溶液的方案，另外，专利文献3中，提出了使用在包含高浓度的碱盐的水溶液中添加有机碳酸酯的水系电解液的方案。另外，专利文献4中，提出了具有负极、正极、和水系电解液，且负极具有负极活性物质与聚四氟乙烯的复合体的二次电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6423453号公报

专利文献2：国际公开第2017/122597号

专利文献3：日本特开2018-73819号公报

专利文献4：日本特开2019-57359号公报

发明内容

以往的水系二次电池中，有充放电效率低，只能得到由Li+释放引起的非常低的电流密度的问题。

本公开的一方式为水系二次电池用负极活性物质，其是适用于使用包含水及锂盐的水系电解液的水系二次电池，前述负极活性物质包含石墨，前述石墨在其表面具有C-F键合基团，前述石墨的利用X射线光电子能谱测定得到的XPS谱中，将源自C-F键的688eV附近的峰强度设为I_688eV、源自C-C键的284eV附近的峰强度设为I_284eV时，前述峰强度I_688eV相对于前述峰强度I_284eV的比(I_688eV/I_284eV值)为0.1以上且7以下，BET比表面积为0.5m²/g以上且3.9m²/g以下。

另外，本公开的一方式为包含上述水系二次电池用负极活性物质的水系二次电池用负极。

另外，本公开的一方式为水系二次电池，其具有：上述水系二次电池用负极、正极、和包含水及锂盐的水系电解液。

通过本公开，可以改善水系二次电池的由Li+释放引起的电流密度(放电电流密度)。

附图说明

图1为示出本实施方式的水系二次电池的一例的示意截面图。

具体实施方式