[发明专利]二次电池用负极活性物质、二次电池用负极以及二次电池

说明书

二次电池具备正极、包含负极活性物质的负极和电解液，该负极活性物质包含含锂硅氧化物，所述含锂硅氧化物包含锂以及硅作为构成元素，同时在表层存在镁。含锂硅氧化物含有包含硅的相和包含由式(1)表示的硅酸锂中的至少一种的相。镁存在的范围为从含锂硅氧化物的表面朝向深度方向10nm以上且3000nm以下的范围内。镁形成由式(2)表示的硅酸镁中的至少一种。镁的摩尔数相对于锂的摩尔数的比例为0.1mol％以上且20mol％以下。Lisubgt;a/subgt;Sisubgt;b/subgt;Osubgt;c/subgt;…(1)(a、b以及c满足1≤a≤6、1≤b≤3以及1≤c≤7。)，Mgsubgt;x/subgt;Sisubgt;y/subgt;Osubgt;z/subgt;…(2)(x、y以及z满足1≤x≤3、1≤y≤2以及1≤z≤4。)。

技术领域

本技术涉及二次电池用负极活性物质、二次电池用负极以及二次电池。

背景技术

由于移动电话等多种电子设备正在普及，因此作为小型且轻量并同时能够得到高能量密度的电源，正在进行二次电池的开发。该二次电池具备正极、负极以及电解质，该负极包含参与充放电反应的负极活性物质。

关于二次电池的结构进行了各种研究。具体而言，使用了包含硅、氧化硅(SiO_x(0＜x＜2))、以及硅及元素M(元素M为Mg等)的氧化物的氧化硅复合体作为负极活性物质(例如，参照专利文献1。)。另外，使用了均匀地分散有镁等金属原子的氧化硅(SiO_x(0＜x≤2))作为负极活性物质(例如，参照专利文献2。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：欧洲专利第3136477号说明书

专利文献2：中国专利第201610863902.7号说明书

发明内容

关于二次电池的电池特性进行了各种研究，但由于循环特性还不充分，因此存在改善的余地。

因此，需要能够得到优异的循环特性的二次电池用负极活性物质、二次电池用负极以及二次电池。

本技术的一个实施方式的二次电池用负极活性物质包含含锂硅氧化物，所述含锂硅氧化物包含锂以及硅作为构成元素，同时在表层存在镁。含锂硅氧化物含有包含硅的相，和包含由式(1)表示的硅酸锂中的至少一种的相。镁存在的范围为从表面朝向深度方向10nm以上且3000nm以下的范围内。镁形成由式(2)表示的硅酸镁中的至少一种。镁的摩尔数相对于锂的摩尔数的比例为0.1mol％以上且20mol％以下。

Li_aSi_bO_c…(1)

(a、b以及c满足1≤a≤6、1≤b≤3以及1≤c≤7。)

Mg_xSi_yO_z…(2)

(x、y以及z满足1≤x≤3、1≤y≤2以及1≤z≤4。)

本技术的一个实施方式的二次电池用负极包含负极活性物质，该负极活性物质具有与上述的本技术的一个实施方式的二次电池用负极活性物质的结构同样的结构。

本技术的一个实施方式的二次电池具备正极、负极和电解液，该负极具有与上述的本技术的一个实施方式的二次电池用负极的结构同样的结构。

在此，如上所述，“含锂硅氧化物”是指包含锂以及硅作为构成元素的氧化物，具有所谓的Li-Si-O键。

镁存在的“表层”是指含锂硅氧化物的表面及其附近的区域，更具体而言，如上所述，是从该含锂硅氧化物的表面至规定的深度(＝10nm～3000nm)的区域。