[发明专利]有机硫材料、电极以及锂离子二次电池和制造方法

说明书

本发明提供可以提升充放电容量和循环特性的新型有机硫材料、含有该有机硫材料的电极即正极或负极以及包括该电极的锂离子二次电池。本发明是一种有机硫材料，是丙烯酸树脂经硫改性的有机硫材料，所述丙烯酸树脂在FT‑IR光谱中，在756cm^‑1附近、1066cm^‑1附近、1150cm^‑1附近、1245cm^‑1附近、1270cm^‑1附近、1453cm^‑1附近和1732cm^‑1附近有峰。

技术领域

本发明涉及新型有机硫材料、含有该有机硫材料的电极、包括该电极的锂离子二次电池以及它们的制造方法。

背景技术

锂离子二次电池的充放电容量较大，因此主要用作移动电子设备用的电池。另外，即使作为电动汽车用的电池，锂离子二次电池的使用量也在增加，期待其性能的提升。

专利文献1记载了用于锂离子二次电池的正极活性物质，其通过在非氧化性气氛下加热含有硫粉末和聚丙烯腈粉末的原料粉末而获得。另外，专利文献2试图通过使用工业用橡胶而廉价地提供正极活性物质。

另一方面，有提案提出，作为负极活性物质，使用硅(Si)、锡(Sn)等可以存储和释放更多锂离子的材料，由此增加锂离子二次电池的电池容量。

现有技术文献

[专利文献]

[专利文献1]国际公开第2010/044437号

[专利文献2]日本专利特开2015-92449号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献1的正极活性物质存在以下问题：原料之聚丙烯腈价格昂贵，特别是品质稳定的聚丙烯腈价格更高，因此难以提供廉价的锂离子二次电池。专利文献2的正极活性物质，在充分提升循环特性上仍然存在问题。作为负极活性物质而提出的上述材料存在的问题是，由于锂离子的存储和释放所伴随的体积变化较大，因此反复充放电时的循环特性不佳。此外，虽然也使用石墨和硬碳等碳材料，但它们已经达到理论容量，并且不太可能显着提高容量。

本发明试图提供一种可以提升锂离子二次电池的充放电容量和循环特性的新型有机硫材料、含有该有机硫材料的电极、即正极或负极、包括该电极的锂离子二次电池、以及它们的制造方法。

解决课题的方法

本发明人为了解决上述课题而进行深入研究后发现，通过用硫对规定的丙烯酸树脂进行改性，可以得到显示出优异特性的有机硫材料，并通过进一步反复研究，完成了本发明。

即，本发明涉及：

[1]一种有机硫材料，是丙烯酸树脂经硫改性的有机硫材料，

在FT-IR光谱中，所述丙烯酸树脂在756cm^-1附近、1066cm^-1附近、1150cm^-1附近、1245cm^-1附近、1270cm^-1附近、1453cm^-1附近和1732cm^-1附近有峰。

[2]根据上述[1]所述的有机硫材料，其中，所述1150cm^-1附近的峰和所述1732cm^-1附近的峰大于上述剩余的峰。

[3]根据上述[1]或上述[2]所述的有机硫材料，其中，所述FT-IR光谱还在846cm^-1附近、992cm^-1附近、1196cm^-1附近、2955cm^-1附近和2996cm^-1附近有峰。