[发明专利]二次电池

权利要求书

1.一种二次电池，包括：

在阴极集流体上具有阴极活性材料层的阴极；

在阳极集流体上具有阳极活性材料层的阳极；和

含有溶剂和电解质盐的电解质，

其中，所述阴极活性材料层包含能够吸藏和放出电极反应物并用式1表示的阴极活性材料，

所述阳极活性材料层包含能够吸藏和放出电极反应物并且具有硅(Si)作为构成元素的阳极活性材料，

在完全充电状态下，所述阳极的使用率为20％至70％，并且

在初期充放电时的放电状态下，所述阳极活性材料层的厚度为40μm以下，

式1

LiNi_1-xM_xO₂      ...(1)

其中，M是钴(Co)、锰(Mn)、铁(Fe)、铝(Al)、钒(V)、锡(Sn)、镁(Mg)、钛(Ti)、锶(Sr)、钙(Ca)、锆(Zr)、钼(Mo)、锝(Tc)、钌(Ru)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Re)、镱(Yb)、铜(Cu)、锌(Zn)、钡(Ba)、硼(B)、铬(Cr)、硅、镓(Ga)、磷(P)、锑(Sb)和铌(Nb)中的至少一种，x的范围为0.005＜x＜0.5。

2.根据权利要求1的二次电池，其中，在初期充放电时的放电状态下，所述阳极活性材料层的厚度为3μm以上。

3.根据权利要求1的二次电池，其中，所述阴极活性材料为锂镍钴复合氧化物(LiNi_1-xCo_xO₂)、锂镍钴锰复合氧化物(LiNi_1-x(CoMn)_xO₂)、锂镍钴铝复合氧化物(LiNi_1-x(CoAl)_xO₂)、锂镍钴铝钡复合氧化物(LiNi_1-x(CoAlBa)_xO₂)或锂镍钴铝铁复合氧化物(LiNi_1-x(CoAlFe)_xO₂)。

4.根据权利要求3的二次电池，其中，所述阴极活性材料是锂镍钴复合氧化物(LiNi_0.80Co_0.20O₂)、锂镍钴锰复合氧化物(LiNi_0.80Co_0.10Mn_0.10O₂)、锂镍钴铝复合氧化物(LiNi_0.79Co_0.14Al_0.07O₂)、锂镍钴铝钡复合氧化物(LiNi_0.76Co_0.20Al_0.03Ba_0.01O₂)或锂镍钴铝铁复合氧化物(LiNi_0.80Co_0.10Al_0.06Fe_0.04O₂)。

5.根据权利要求1的二次电池，其中，所述阳极活性材料是硅单质、硅合金和硅化合物中的至少一种。

6.根据权利要求5的二次电池，其中，所述阳极活性材料是硅单质。

7.根据权利要求1的二次电池，其中，所述阳极活性材料具有氧(O)作为构成元素。

8.根据权利要求1的二次电池，其中，所述阳极活性材料在厚度方向包含具有相对高氧含量的高含氧区域和具有相对低氧含量的低含氧区域。

9.根据权利要求1的二次电池，其中，所述阳极集流体和所述阳极活性材料层在其界面处的至少一部分中合金化。

10.根据权利要求1的二次电池，其中，所述阳极活性材料布置在所述阳极集流体上并且为连接至所述阳极集流体表面的多个颗粒的状态。

11.根据权利要求10的二次电池，其中，所述阳极活性材料层在其内部间隙中含有未与所述电极反应物合金化的金属材料，所述金属材料具有镍、钴和铁中的至少一种作为构成元素。