[发明专利]二次电池用负极活性物质及二次电池

说明书

一种二次电池用负极活性物质，其具备硅酸锂相、和分散于硅酸锂相内的硅相，硅酸锂相含有选自由碱金属元素(除了锂之外)、第2族元素、稀土元素、和锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、钛(Ti)、磷(P)、铋(Bi)、锌(Zn)、锡(Sn)、铅(Pb)、锑(Sb)、钴(Co)、氟(F)、钨(W)、铝(Al)、和硼(B)组成的组中的至少一种的元素M，在透射式电子显微镜的电子束衍射图像中具有斑点图像。

技术领域

本公开涉及二次电池，主要涉及非水电解质二次电池的负极的改良。

背景技术

非水电解质二次电池、特别是锂离子二次电池由于具有高电压且高能量密度，作为小型民生用途、电力存储装置和电动汽车的电源值得期待。在要求电池的高能量密度化之中，作为理论容量密度高的负极活性物质，含有与锂合金化的硅(silicon)的材料的利用值得期待。

专利文献1中提出了，在非水电解质二次电池中，使用具备Li_2zSiO_2+z(0z2)所示的硅酸锂相、和分散于硅酸锂相内的硅颗粒的负极活性物质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/35290号小册子

发明内容

专利文献1中记载的负极活性物质与在SiO₂相内分散有微小硅的复合物(SiO_x)相比，充放电所伴随的不可逆容量小，对于初始的充放电效率改善而言是有利的。

但是，随着便携电子仪器等的性能改善，也要求循环容量维持率的改善。

鉴于以上，本公开的一方案涉及一种二次电池用负极活性物质，其具备硅酸锂相、和分散于前述硅酸锂相内的硅相，前述硅酸锂相含有选自由碱金属元素(除了锂之外)、第2族元素、稀土元素、和锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、钛(Ti)、磷(P)、铋(Bi)、锌(Zn)、锡(Sn)、铅(Pb)、锑(Sb)、钴(Co)、氟(F)、钨(W)、铝(Al)、和硼(B)组成的组中的至少一种的元素M，在透射式电子显微镜的电子束衍射图像中具有斑点图像。

本公开的其他方案涉及一种二次电池，其具备正极、负极和电解质，前述负极含有上述的二次电池用负极活性物质。

根据本公开，可以提高二次电池的循环容量维持率。

附图说明

图1为示意性地表示本公开的一实施方式的负极活性物质的截面的图。

图2为示意性地表示经过数次充放电后的负极活性物质的截面的图。

图3为将本公开的一实施方式的二次电池的一部分切开而成的概略立体图。

图4A表示对于本实施方式的负极活性物质使用透射式电子显微镜得到的电子束衍射图像的一例。

图4B表示对于以往的负极活性物质使用透射式电子显微镜得到的电子束衍射图像的一例。

具体实施方式

[二次电池用负极活性物质]

本公开的实施方式的二次电池用负极活性物质(以下也仅称为“负极活性物质”或“复合颗粒”)具备硅酸锂相、和分散于硅酸锂相内的硅相。硅酸锂相含有锂(Li)、硅(Si)和氧(O)。硅酸锂相还含有选自由碱金属元素(除了锂之外)、第2族元素、稀土元素、和锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、钛(Ti)、磷(P)、铋(Bi)、锌(Zn)、锡(Sn)、铅(Pb)、锑(Sb)、钴(Co)、氟(F)、钨(W)、铝(Al)、和硼(B)组成的组中的至少一种的元素M。另外，负极活性物质在透射式电子显微镜的电子束衍射图像中具有斑点图像。