[发明专利]负极活性物质及其制造方法以及利用其的负极和非水电解质二次电池

权利要求书

1.一种负极活性物质，其特征在于，含有硅、和可以与硅形成化合物的元素M，硅与所述 元素M的组成是在从熔融状态冷却时硅与所述元素M的化合物最初析出、进一步冷却则纯硅 或硅固溶体析出的组成。

2.一种负极活性物质，其特征在于，含有硅、和可以与硅形成化合物的元素M，硅与所述 元素M的组成是在从熔融状态以1000K/s以上的速度冷却时硅与所述元素M的化合物最初析 出、进一步冷却则纯硅或硅固溶体析出的组成。

3.根据权利要求1或2所述的负极活性物质，其特征在于，所述元素M是选自V、Nb、Ta、 Mo、W、Ti、Zr、Cr中的至少一种元素。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的负极活性物质，其特征在于，硅与所述元素M的组 成处于过共晶区域。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的负极活性物质，其特征在于，所述负极活性物质 具有包含纯硅或硅固溶体的硅相、和包含硅与所述元素M的化合物的硅化物相，所述硅相为 所述负极活性物质中的20wt％以上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的负极活性物质，其特征在于，所述硅相之中，外径 或宽度具有10～300nm的尺寸的相占有所述硅相的50体积％以上。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的负极活性物质，其特征在于，所述负极活性物质 进一步含有与所述元素M不同的元素D，所述负极活性物质具有硅与所述元素D的化合物，其 中，元素D选自Al、Cu、Fe、Co、Ni、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Sr、La、Ce、Nd、Dy、Sm、Pr、Y、Zr、Nb、Mo、 Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Ru、Rh、和Ba中的至少一种元素。

8.一种负极活性物质，其特征在于，在电化学上具有Li传导性的第二相中分散有具有 Li吸藏性的第一相，所述第一相进一步含有与第一相相比缺乏Li吸藏性的第三相。

9.根据权利要求8所述的负极活性物质，其特征在于，第一相相对于第二相的面积比率 为10～90％，进一步含有相对于负极活性物质材料为1～40原子％的第三相。

10.根据权利要求8或9所述的负极活性物质，其特征在于，所述第一相是纯硅或硅固溶 体，截面层厚度的平均值为20～2000nm。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的负极活性物质，其特征在于，所述第二相是硅 化物，截面层厚度的平均值为20～2000nm。

12.根据权利要求8～11中任一项所述的负极活性物质，其特征在于，所述第二相含有 Si与Al，进一步含有选自权利要求6所述的元素D中的至少一种元素。

13.根据权利要求8～12中任一项所述的负极活性物质，其特征在于，所述第二相含有 Si与Al，进一步含有选自Fe、Co、Mn、La、Ce、Nd、Pr、Sm、和Dy中的至少一种元素。

14.根据权利要求8～13中任一项所述的负极活性物质，其特征在于，所述第二相含有 与第一相相比缺乏Li吸藏性的第四相。

15.根据权利要求14所述的非水电解质二次电池用的负极活性物质，其特征在于，含有 相对于负极活性物质材料为1～50原子％的第四相。

16.根据权利要求8～15中任一项所述的负极活性物质，其特征在于，所述第三相的截 面层厚度的平均值为1～100nm。

17.根据权利要求8～16中任一项所述的负极活性物质，其特征在于，所述第三相含有 选自VSi₂、TaSi₂、MoSi₂、NbSi₂、WSi₂、TiSi₂、ZrSi₂、CrSi₂中的至少一种化合物。