[发明专利]非水电解质二次电池用负极以及非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用负极以及非水电解质二次电池。

背景技术

为了使锂离子电池高能量密度化、高输出化，正在研究替代石墨等含碳材料而使用硅、锗、锡和锌等与锂合金化的金属材料、这些金属的氧化物等作为负极活性物质。

对于包含与锂合金化的金属材料、这些金属的氧化物的负极活性物质，在初次充电时来自正极活性物质的锂会被吸收到负极活性物质中，但并非在放电时能够取出该锂的全部，会有非特定量被固定于负极活性物质中，成为不可逆容量。下述专利文献1中公开了为了补偿氧化硅的不可逆容量而将锂填补到负极的内容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-242580号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在负极中使用氧化硅和石墨的专利文献1的非水电解质二次电池中存在不能充分地补偿氧化硅的不可逆容量的问题。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明的非水电解质二次电池用负极具备碳材料、和与锂合金化的金属或金属氧化物，上述碳材料的表面的至少一部分被不与锂反应的聚合物材料覆盖。

本发明的非水电解质二次电池具备上述负极、正极、以及非水电解质。

发明的效果

根据本发明的非水电解质二次电池能够改善初次充放电效率。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式详细地说明。

本说明书中的“大致**”是指，若以“大致相等”为例进行说明，则表示不仅包括完全相同，还包括可以认为实质相同的情况。

本发明的实施方式的一个例子的非水电解质二次电池具备：包含正极活性物质的正极、包含负极活性物质的负极、设置于正极和负极之间的有机物层、以及包含非水溶剂的非水电解质。在正极和负极之间设置分隔件是适宜的。作为非水电解质二次电池的一个例子，可以举出正极和负极隔着分隔件卷绕而成的电极体以及非水电解质容纳于外壳体的结构。

[正极]

正极由正极集电体和形成于正极集电体上的正极活性物质层构成是适宜的。作为正极集电体，可以使用例如具有导电性的薄膜体，尤其是铝等的在正极的电位范围内稳定的金属箔、合金箔，具有铝等的金属表层的薄膜。除了正极活性物质以外，正极活性物质层还包含导电材料和粘结剂是优选的。

对正极活性物质没有特别限制，但优选为含锂的过渡金属氧化物。含锂的过渡金属氧化物也可以含有Mg、Al等非过渡金属元素。作为具体例子，可以举出钴酸锂、以磷酸铁锂为代表的橄榄石型磷酸锂、Ni-Co-Mn、Ni-Mn-Al、Ni-Co-Al等含锂的过渡金属氧化物。正极活性物质可以单独使用其中的1种，也可以混合使用多种。

作为导电材料，可以使用炭黑、乙炔黑、科琴黑、石墨等碳材料、以及其中的2种以上的混合物等。作为粘结剂，可以使用聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、以及其中的2种以上的混合物等。

[负极]

负极具备负极集电体以及形成于负极集电体上的负极活性物质层是适宜的。作为负极集电体，可以使用例如具有导电性的薄膜体，尤其是铜等的在负极的电位范围内稳定的金属箔、合金箔，具有铜等的金属表层的薄膜。负极活性物质层包含负极活性物质以及粘结剂是优选的。作为粘结剂，与正极的情况同样地可以使用聚四氟乙烯等，但优选使用丁苯橡胶(SBR)、聚酰亚胺等。粘结剂也可以和羧甲基纤维素等增稠剂组合使用。

负极活性物质具备表面的至少一部分被不与锂反应的聚合物材料覆盖的碳材料以及与锂合金化的金属或金属氧化物。碳材料表面的至少一部分被不与锂反应的聚合物材料覆盖还包括碳材料表面吸附有不与锂反应的聚合物材料的情况。