[发明专利]非水电解质二次电池用负极材料及其制造方法

说明书

本发明提供能够提高非水电解质二次电池的充放电容量的维持率的负极材料及其制造方法和非水电解质二次电池。非水电解质二次电池用负极材料包含多个复合粒子。多个复合粒子各自包含无机粒子、和覆盖无机粒子的碳质材料层。当在碳质材料层中，将从无机粒子的表面扩展至以无机粒子的中心为中心的半径3r的假想球面的区域设定为第1区域时，第1区域的空隙率为4.7％～34.8％。在此，r为无机粒子的半径。

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用负极材料及其制造方法。

背景技术

近年来，由于以智能手机、平板电脑等为代表的小型便携式终端的快速普及，因而对于驱动小型便携式终端的、小型且能量密度高的非水电解质二次电池的需求高涨。

一般地说，非水电解质二次电池的负极可以使用石墨系材料。石墨系材料的理论容量为372mAh/g，目前正在开发将石墨系材料的容量提高到大致极限的技术。为了非水电解质二次电池的能量密度的进一步提高，需要进行新电极材料的开发。作为新负极材料，继锂金属和碳之后，以电位较低且电化学当量较小为特征的硅、锡等材料系引人注目。硅、锡等材料系可以与锂合金化。

特别地，在将硅原子数设定为1的情况下，硅可以嵌入比率直至4.4的锂原子，从理论上说具有石墨系材料大约10倍的容量。因此，人们进行了将硅适用于非水电解质二次电池的负极材料的尝试。例如，在专利文献1和专利文献2中，公开了含有硅和碳质材料的负极材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3827642号公报

专利文献2：日本特开2006-100244号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，硅粒子等无机粒子如果嵌入锂，则体积大大增加。例如，硅粒子如果嵌入锂，则体积增大直至4.4倍左右。如果无机粒子大大膨胀，则整个负极材料膨胀。由此，产生负极材料的开裂、无机粒子的微粉化、或者负极材料与集电体的剥离等，从而在将无机粒子用于二次电池时，往往不能获得充分的循环特性。

本发明的目的在于：提供一种能够使非水电解质二次电池的充放电容量的维持率得以提高的负极材料。

用于解决课题的手段

本发明的一方式的非水电解质二次电池用负极材料包含多个复合粒子。所述多个复合粒子各自包含无机粒子、和具有多个空隙且覆盖所述无机粒子的碳质材料层。当在所述碳质材料层中，将从所述无机粒子的表面扩展至以所述无机粒子的中心为中心的半径3r的假想球面的区域设定为第1区域时，所述第1区域的空隙率为4.7％～34.8％。在此，所述r为所述无机粒子的半径。

发明的效果

根据本发明，可以提高非水电解质二次电池的充放电容量的维持率。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的负极材料中含有的复合材料的特定粒子的示意剖视图。

图2是本发明的一实施方式的非水电解质二次电池的剖视图。

图3是表示本发明的一实施方式的制造方法的流程图。

符号说明：

10 复合材料的特定粒子 11 无机粒子

12 覆盖层 13 空隙

14 第1部分 15 第2部分

20 负极 21 负极活性物质层