[发明专利]负极及其制造方法、二次电池及其制造方法、和砜化合物

说明书

相关申请的交叉引用

本发明包含于2007年12月28日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-339154涉及的主题，将其全部内容并入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及一种在负极集电体上设置有负极活性物质层的负极及其制造方法、使用该负极的二次电池和制造该二次电池的方法、以及具有磺酰基的砜化合物。

背景技术

过去，在各种领域中，已经广泛使用了具有磺酰基基团的砜化合物。作为一个实例，在电化学装置的领域中，为了改善电性能等，包含各种砜化合物作为电解液中的添加剂等。

在电化学装置中，在用作用于便携式电子装置如移动电话和笔记本式个人计算机的电源的二次电池的领域中，积极地进行了用于改善电池特性如容量特性和循环特性的研究。特别地，利用锂的嵌入和脱嵌用于充电和放电反应的二次电池(锂离子二次电池)以及利用锂金属的析出和溶解的二次电池(所谓的锂金属二次电池)是极其有前景的，因为相比于现有的铅电池和现有的镍镉电池，这样的锂离子二次电池和这样的锂金属二次电池能够提供更高的能量密度。

在使用锂的嵌入和脱嵌的锂离子二次电池中，有助于充电和放电反应的锂几乎没有作为金属锂沉积在电极上。因此，金属锂不可能从电极上脱落并钝化。因此，锂离子二次电池被认为是一种与利用锂的析出和溶解的锂金属二次电池相比，在重复充电和放电的情况下具有更优异的容量再现性并提供更稳定的充电和放电特性的电池。锂离子二次电池包括电解液以及正极和负极。电解液包含溶剂和电解质盐。

在锂离子二次电池中，作为用作电解液的添加剂的砜化合物，几种砜化合物已经是已知的。具体地说，为了改善低温放电特性和环境温度(室温)保存特性，已经提出了使用同时具有诸如对-甲烷苯甲酸甲酯磺酸酯的磺酸酯和羧酸酯的芳香族化合物(例如，参考日本未审查专利申请公开第2000-268830号)。而且，为了改善在电池保存在高温下的情况下的负荷特性，已经提出了使用磺酸和羧酸的酸酐如磺基苯甲酸酸酐，或使用苯基磺酸如磺基苯甲酸或苯基磺酸金属如苯二磺酸二钾等(例如，参考日本未审查专利申请公开第2002-008718和2002-056891号)。而且，为了改善高温循环特性，已经提出了使用含硫化合物如二苯基砜和1，3-丙烷磺内酯(例如，参考日本未审查专利申请公开第2006-294519号)。而且，为了改善充电和放电效率，已经提出了使用具有磺酸离子基团的单体如乙烯基磺酸钠(例如，参考日本未审查专利申请公开第2007-042387号)。在这种情况下，还已经提出了将通过聚合具有磺酸离子基团的单体而形成的高分子化合物设置在电极的表面上作为涂层。

发明内容

然而，现有的砜化合物仍不足以改善电化学装置的电性能。尤其是，对于二次电池，由于尚未获得充分的循环特性，因此对于改善循环特性留有足够的余地。

考虑到上述，在本发明中，期望提供一种能够改善循环特性的负极和该负极的制造方法、二次电池和该二次电池的制造方法、以及砜化合物。

根据本发明的实施方式，期望提供一种在设置在负极集电体上的负极活性物质层上具有涂层的负极，其中，涂层包含具有碳酸酯基团和磺酰基基团的砜化合物。根据本发明的实施方式，提供了一种制造在设置在负极集电体上的负极活性物质层上具有涂层的负极的方法，其中涂层通过使用包含具有碳酸酯基团和磺酰基基团的砜化合物的溶液而形成在负极活性物质层上。

根据本发明的实施方式，提供了一种包括通过之间的隔膜而相对配置的正极和负极以及电解液的二次电池。正极、负极、隔膜、以及电解液中的至少一种包含具有碳酸酯基团和磺酰基基团的砜化合物。根据本发明的实施方式，提供了一种制造包括通过之间的隔膜而相对配置的正极和负极以及电解液的二次电池的方法，其中，正极、负极、隔膜、以及电解液中的至少一种包含具有碳酸酯基团和磺酰基基团的砜化合物。

根据本发明的实施方式，提供了一种具有碳酸酯基团和磺酰基基团的砜化合物。