[发明专利]二次电池

说明书

二次电池具备：正极、负极和电解液，电解液含有：包含水的溶剂、和锂盐，负极具有包含碳材料的负极活性物质，对于前述碳材料，由拉曼光谱法得到的拉曼光谱中，D谱带与G谱带的峰强度比(D/G值)为0.05～0.7，在前述碳材料的表面形成有覆膜，对于前述覆膜，将以X射线光电子能谱法测得的XPS光谱中，在结合能为685eV附近出现的、F原子的1s电子轨道的峰的强度设为P1，在结合能为532eV附近出现的、O原子的1s电子轨道的峰的强度设为P2时，前述峰强度P1相对于前述峰强度P2之比(P1/P2值)为1.0～3.0。

技术领域

本公开涉及二次电池。

背景技术

作为高功率、高能量密度的二次电池，广泛利用有如下锂离子二次电池：其具备正极、负极和电解液，使锂离子在正极与负极之间移动而进行充放电。现有的二次电池中，为了实现高能量密度，使用了有机溶剂系的电解液。

然而，有机溶剂通常为可燃性，确保安全性成为重要的课题。另外，有机溶剂的离子传导率低于水溶液的离子传导率，在急速的充放电特性不充分的方面也成为问题。

鉴于这种问题，进行了使用含有水的电解液(以下，有时称为水系电解液)的二次电池的研究。例如，专利文献1中，作为二次电池的水系电解液，提出了使用包含高浓度的碱盐的水溶液的方案，另外，专利文献2中提出了使用在包含高浓度的碱盐的水溶液中添加有机碳酸酯而得的水系电解液的方案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6423453号公报

专利文献2：日本特开2018-73819号公报

发明内容

具有水系电解液的二次电池中，如果使用碳材料作为负极活性物质，则充放电效率非常低。

作为本公开的一个方式的二次电池具备：正极、负极和电解液，前述电解液含有：包含水的溶剂、和锂盐，前述负极具有包含碳材料的负极活性物质，对于前述碳材料，由拉曼光谱法得到的拉曼光谱中，D谱带与G谱带的峰强度比(D/G值)为0.05～0.7，在前述碳材料的表面形成有覆膜，对于前述覆膜，以X射线光电子能谱法测得的XPS光谱中，将在结合能为685eV附近出现的、F原子的1s电子轨道的峰的强度设为P1，在结合能为532eV附近出现的、O原子的1s电子轨道的峰的强度设为P2时，前述峰强度P1相对于前述峰强度P2之比(P1/P2值)为1.0～3.0。

此处，685eV附近是指684eV～686eV的范围，532eV附近是指530eV～534eV的范围。另外，本说明书中，“数值(1)～数值(2)”的记载是指数值(1)以上且数值(2)以下。

通过本公开的二次电池，可以改善充放电效率。

附图说明

图1为示出本实施方式的二次电池的一例的示意剖视图。

具体实施方式

通常，在自以Li基准计为大致2V附近到低于该电位的电位之间引起含有包含水的溶剂和锂盐的水系电解液的还原分解，在水系电解液的还原分解电位或低于其的电位下引起碳材料的充放电反应。因此充电过程中，水系电解液的还原分解如果盛行，则该反应会消耗充电电流，因此会妨碍负极活性物质的充电反应的进行，进而电池的充放电效率降低。本发明人等进行了深入研究，结果发现：通过碳材料(负极活性物质)的结晶性和形成于碳材料的表面的覆膜，可以改善二次电池的充放电效率，至此想到了以下所示方式的二次电池。