膨胀率。
[032引基于表1和表2中的结果，在能够嵌入和脱嵌电极反应物的活性物质中，当通过使 用T0F-SIMS对活性物质的负离子分析确定的强度比IS/IF为0. 04W上时，获得优异的电 池特性。
[0324] 已经参考实施方式和实施例描述了本技术。然而，本技术并不局限于实施方式和 实施例中描述的实例，并且可W做出各种变形。例如，已经对其中电池结构是圆柱型或者层 压膜型并且电池设备具有螺旋卷绕结构的情况的具体实例进行了描述。然而，适用结构不 局限于此。本技术的二次电池同样适用于诸如正方形类型电池、硬币型电池、W及纽扣型电 池的具有其他电池结构的电池或者适用于其中电池设备具有诸如层压结构的其他结构的 电池。
[0325] 而且，本技术的二次电池用活性物质和二次电池用电极不仅可应用于二次电池， 而且还应用于其他电化学设备。其他电化学设备的实例可包括电容器。
[0326] 此外，已经对从用于强度比IS/IF的范围的实例的结果得出的适当范围进行了描 述。然而，该描述并未完全否定强度比IS/IF在上述范围之外的可能性。目P，上述适当范围 是获得本技术的效果的具体优选范围。因此，只要可获得本技术的效果，则强度比可在一定 程度上位于上述范围之外。同样适用于强度比IN/IF。
[0327] 从上述示例性实施方式和本技术的变形可W实现至少下列构造。
[032引 （1) 一种二次电池，包括：
[0329]正极；
[0330] 负极；W及
[0331] 电解液；其中，
[0332] 正极包含能够嵌入和脱嵌电极反应物的活性物质；并且
[033引 由S(V引起的峰值强度IS与由LiFs可起的峰值强度IF的比ISパF为0. 04W 上，峰值强度IS和峰值强度IF通过使用飞行时间二次离子质谱法对活性物质的负离子分 析获得。
[0334] 似根据（1)所述的二次电池，其中，
[0335] 活性物质包括中屯、部和涂覆部（覆盖部），中屯、部能够嵌入和脱嵌电极反应物，并 且涂覆部设置在中屯、部上；并且
[0336] 涂覆部包含具有横酷基（〉S〇2)的化合物。
[0337] 做根据似所述的二次电池，其中，具有横酷基的化合物包含由下列式（1)至 (4)表示的一种或者多种化合物；
[033引[化学式9]
[0339]
[0340] 其中，R1至R4中的每个是氨基团、姪基、含氧姪基、面素基团、面代姪基、面代含氧 姪基、W及通过使它们中两种W上键合获得的基团中的一种，并且可使R1至R4中的任何两 个W上彼此键合；
[0341][化学式10]
[0342]
[0343] 其中，R5和R6中的每个是氨基团、姪基、含氧姪基、面素基团、面代姪基、面代含氧 姪基、W及通过使它们中两种W上键合获得的基团中的一种，可使R5和R6彼此键合，并且 M是金属元素；
[0344][化学式11]
[0345]
[0346] 其中，R7至R12中的每个是氨基团、姪基、含氧姪基、面素基团、面代姪基、面代含 氧姪基、W及通过使它们中两种W上键合获得的基团中的一种，并且可使R7至R12中的任 何两个W上彼此键合；W及
[0347][化学式12]
[034引
[0349] 其中，R13至R16中的每个是氨基团、姪基、含氧姪基、面素基团、面代姪基、面代含 氧姪基、W及通过使它们中的两种W上键合获得的基团中的一种，并且可使R13至R16中的 任何两个W上彼此键合。
[0350] (4)根据做所述的二次电池，其中，
[0巧。由式（1)表示的化合物包含由下列式（1-1)至（1-1扣表示的化合物中的一种或 者多种；
[035引由式似表示的化合物包含由下列式（2-1)至（2-11)表示的化合物中的一种或 者多种；
[035引由式做表示的化合物包含由下列式（3-1)至（3-11)表示的化合物中的一种或 者多种；并且
[0354] 由式（4)表示的化合物包含由下列式（4-1)至（4-11)表示的化合物中的一种或 者多种。
[0355][化学式 13] 防356]
[0357][化学式 14]防35引
[0359][化学式15]
[0360]
[0361][化学式16]
[0362]
[036引 妨根据（1)所述的二次电池，其中，由SN(V引起的峰值强度IN与由LiF2可起 的峰值强度IF的比IN/IF为0. 03W上，峰值强度IN和峰值强度IF通过使用飞行时间二 次离子质谱法对活性物质的负离子分析获得。
[0364] 做根据妨所述的二次电池，其中，
[0365] 活性物质包括中屯、部和涂覆部，中屯、部能够嵌入和脱嵌电极反应物，并且涂覆部 设置在中屯、部上；并且
[0366] 涂覆部包含具有横酷基（〉S〇2)和氮键（〉N-)的化合物。
[0367] (7)根据（6)所述的二次电池，其中，具有横酷基和氮键的化合物包含由下列式 (1)和（2)表示的一种或者多种化合物；
[0368] [化学式 17]
[0369]
[0370] 其中，R1至R4中的每个是氨基团、姪基、含氧姪基、面素基团、面代姪基、面代含氧 姪基、W及通过使它们中的两种W上键合获得的基团中的一种，并且可使R1至R4中的任何 两个W上彼此键合；W及
[0371] [化学式1引
[0372]
[0373] 其中，R5至R6中的每个是氨基团、姪基、含氧姪基、面素基团、面代姪基、面代含氧 姪基、W及通过使它们中的两种W上键合获得的基团中的一种，并且可选地，使R5和R6彼 此键合，并且M是金属元素。
[0374] 做根据（7)所述的二次电池，其中，
[037引由式（1)表示的化合物包含由下列式（1-1)至（1-蝴表示的化合物中的一种或 者多种；并且
[037引由式似表示的化合物包含由下列式（2-1)至（2-11)表示的化合物中的一种或 者多种。
[0377][化学式 19]
[037引
[0379] [化学式 20]
[0380]
[0381] (9)根据（1)至做中任一项所述的二次电池，其中，
[0382] 活性物质包含裡复合氧化物；并且
[0383] 裡复合氧化物包含裡（Li)和一种或多种过渡金属元素作为组成元素。
[0384] (10)根据（9)所述的二次电池，其中，裡复合氧化物包含钻（Co)作为过渡金属元 素并且具有层状岩盐晶体结构。
[03财 （11)根据（9)或（10)所述的二次电池，其中，裡复合氧化物在其表面上包含不同 于该过渡金属元素的一种或者多种元素。
[038引根据（1)至（11)中任一项所述的二次电池，其中，
[0387] 充电电压的上限为4. 2VW上至4. 8VW下；并且
[0388] 放电电压的下限为2. 0VW上至3. 3VW下。
[038引（蝴根据（1)至（。）中任一项所述的二次电池，其中，二次电池是裡二次电池。[0390] (14) 一种包括能够嵌入和脱嵌电极反应物的活性物质的二次电池用电极，其中，
[03川由SCV引起的峰值强度IS与由LiFs可起的峰值强度IF的比ISパF为0.04W 上，峰值强度IS和峰值强度IF通过使用飞行时间二次离子质谱法对活性物质的负离子分 析获得。
[039引（巧）一种二次电池用活性物质，其中，
[0393] 二次电池用活性物质能够嵌入和脱嵌电极反应物；并且
[0394] 由SCV引起的峰值强度IS与由LiFs可起的峰值强度IF的比ISパF为0. 04W 上，峰值强度IS和峰值强度IF通过使用飞行时间二次离子质谱法对活性物质的负离子分 析获得。
[039引（16) -种电池组，包括；
[039引根据（1)至（蝴中任一项所述的二次电池；
[0397] 控制部，控制部被构造为控制二次电池的使用状态；W及
[039引开关部，开关部被构造为根据控制部的指令切换二次电池的使用状态。
[0399] (17)-种电动车辆，包括；
[0400] 根据（1)至（蝴中任一项所述的二次电池；
[0401] 转换部，被构造为将从二次电池供应的电力转换成驱动力；
[0402] 驱动部，被构造为根据驱动力进行操作；W及
[0403] 控制部，被构造为控制二次电池的使用状态。
[0404] (18) -种电力存储系统，包括；
[040引根据（1)至（蝴中任一项所述的二次电池；
[0406] -个或者多个电气装置，被构造为从二次电池向该电气装置供应电力；W及
[0407] 控制部，被构造为控制从二次电池到该一个或者多个电气装置的电力的供应。
[040引（19) 一种电动工具，包括；
[040引根据（1)至（蝴中任一项所述的二次电池郝
[0410] 可移动部，被构造为从二次电池向可移动部供应电力。
[0411] (20) -种包括根据（1)至（13)中任一项所述的二次电池作为电力供应源的电子 装置。
[0412] 本申请包含与在2013年1月17日提交给日本专利局的日本优先权专利申请 JP2013-006293和在2013年11月26日提交给日本专利局的日本优先权专利申请JP 2013-243806中公开的有关主题，通过引用将其全部内容结合在此。
[0413] 本领域技术人员应当理解的是，可W根据设计需求和其他因素做出各种修改、组 合、子组合、W及改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。
【主权项】
1. 一种二次电池，包括： 正极； 负极；以及 电解液；其中 所述正极包含能够嵌入和脱嵌电极反应物的活性物质，并且 由SO,引起的峰值强度IS与由LiF，引起的峰值强度IF的比IS/IF为0.04以上，所 述峰值强度IS和所述峰值强度IF通过使用飞行时间二次离子质谱法对所述活性物质的负 尚子分析获得。2. 根据权利要求1所述的二次电池，其中 所述活性物质包括中心部和涂覆部，所述中心部能够嵌入和脱嵌所述电极反应物，并 且所述涂覆部设置在所述中心部上，并且 所述涂覆部包含具有磺酰基（>S02)的化合物。3. 根据权利要求2所述的二次电池，其中，具有磺酰基的所述化合物包含由下列式（1) 至（4)表示的化合物中的一种或多种， [化学式1]其中，R1至R4中的每个是氢基、烃基、含氧烃基、卤素基、卤代烃基、卤代含氧烃基、或 者通过键合它们中的两种以上获得的基团，并且可选地，使R1至R4中的任何两个以上彼此 键合， [化学式2]其中，R5和R6中的每个是氢基、径基、含氧径基、卤素基、卤代径基、卤代含氧径基、或 者通过键合它们中的两种以上获得的基团，并且可选地，使R5及R6彼此键合，并且M是金 属兀素， [化学式3]其中，R7至R12中的每个是氢基、烃基、含氧烃基、卤素基、卤代烃基、卤代含氧烃基、或 者通过键合它们中的两种以上获得的基团，并且可选地，使R7至R12中的任何两个以上彼 此键合，以及 [化学式4]其中，R13至R16中的每个是氢基、径基、含氧径基、卤素基、卤代径基、卤代含氧径基、 或者通过键合它们中的两种以上获得的基团，并且可选地，使R13至R16中的任何两个以上 彼此键合。4.根据权利要求3所述的二次电池，其中， 由式（1)表示的化合物包含由下列式（1-1)至（1-13)表示的化合物中的一种或多种； 由式（2)表示的化合物包含由下列式（2-1)至（2-11)表示的化合物中的一种或多种； 由式（3)表示的化合物包含由下列式（3-1)至（3-11)表示的化合物中的一种或多种， 并且 由式（4)表示的化合物包含由下列式（4-1)至（4-11)表示的化合物中的一种或多种， [化学式5][化学式6][化学式7][化学式8]o5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，由SNO,引起的峰值强度IN与由LiF，引起 的峰值强度IF的比IN/IF为0. 03以上，所述峰值强度IN和所述峰值强度IF通过使用飞 行时间二次离子质谱法对所述活性物质的负离子分析获得。6. 根据权利要求5所述的二次电池，其中， 所述活性物质包括中心部和涂覆部，所述中心部能够嵌入和脱嵌所述电极反应物，并 且所述涂覆部设置在所述中心部上，并且 所述涂覆部包含具有磺酰基（>S02)和氮键（>N_)的化合物。7. 根据权利要求6所述的二次电池，其中，具有磺酰基和氮键的所述化合物包含由下 列式⑴和⑵表示的化合物中的一种或多种， [化学式9]其中，R1至R4中的每个是氢基、烃基、含氧烃基、卤素基、卤代烃基、卤代含氧烃基、或 者通过键合它们中的两种以上获得的基团，并且可选地，使R1至R4中的任何两个以上彼此 键合，以及 [化学忒10]其中，R5和R6中的每个是氢基、径基、含氧径基、卤素基、卤代径基、卤代含氧径基、或 者通过键合它们中的两种以上获得的基团，可选地，使R5和R6彼此键合，并且M是金属元 素。8. 根据权利要求7所述的二次电池，其中， 由式（1)表示的化合物包含由下列式（1-1)至（1-13)表示的化合物中的一种或多种， 并且 由式（2)表示的化合物包含由下列式（2-1)至（2-11)表示的化合物中的一种或多种， [化学式11][化学式12]9. 根据权利要求1所述的二次电池，其中， 所述活性物质包含锂复合氧化物，并且 所述锂复合氧化物包含锂（Li)和一种或多种过渡金属元素作为组成元素。10. 根据权利要求9所述的二次电池，其中，所述锂复合氧化物包含钴（Co)作为所述过 渡金属元素并且具有层状岩盐晶体结构。11. 根据权利要求9所述的二次电池，其中，所述锂复合氧化物在其表面上包含不同于 所述过渡金属元素的一种或多种元素。12. 根据权利要求1所述的二次电池，其中， 充电电压的上限为4. 2V以上至4. 8V以下，并且 放电电压的下限为2. 0V以上至3. 3V以下。13. 根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述二次电池是锂二次电池。14. 一种包含能够嵌入和脱嵌电极反应物的活性物质的二次电池用电极，其中， 由SO,引起的峰值强度IS与由LiF，引起的峰值强度IF的比IS/IF为0.04以上，所 述峰值强度IS和所述峰值强度IF通过使用飞行时间二次离子质谱法对所述活性物质的负 尚子分析获得。15. -种二次电池用活性物质，其中， 所述二次电池用活性物质能够嵌入和脱嵌电极反应物，并且 由SO,引起的峰值强度IS与由LiF，引起的峰值强度IF的比IS/IF为0.04以上，所 述峰值强度IS和所述峰值强度IF通过使用飞行时间二次离子质谱法对所述活性物质的负 尚子分析获得。16. 一种电池组，包括： 二次电池； 控制部，被构造为控制所述二次电池的使用状态；以及 开关部，被构造为根据所述控制部的指令切换所述二次电池的使用状态，其中， 所述二次电池包括正极、负极、以及电解液； 所述正极包含能够嵌入和脱嵌电极反应物的活性物质，并且 由SCV引起的峰值强度IS与由LiF，引起的峰值强度IF的比IS/IF为0.04以上，所 述峰值强度IS和所述峰值强度IF通过使用飞行时间二次离子质谱法对所述活性物质的负 尚子分析获得。17. -种电动车辆，包括： 二次电池； 转换部，被构造为将从所述二次电池供应的电力转换成驱动力； 驱动部，被构造为根据所述驱动力进行操作；以及 控制部，被构造为控制所述二次电池的使用状态，其中， 所述二次电池包括正极、负极、以及电解液， 所述正极包含能够嵌入和脱嵌电极反应物的活性物质，并且 由SCV引起的峰值强度IS与由LiF，引起的峰值强度IF的比IS/IF为0.04以上，所 述峰值强度IS和所述峰值强度IF通过使用飞行时间二次离子质谱法对所述活性物质的负 尚子分析获得。 18?-种电力存储系统，包括： 二次电池； 一个或者多个电气装置，被构造为从所述二次电池向所述电气装置供应电力；以及 控制部，被构造为控制从所述二次电池到所述一个或者多个电气装置的电力供应，其 中， 所述二次电池包括正极、负极、以及电解液， 所述正极包含能够嵌入和脱嵌电极反应物的活性物质，并且 由SCV引起的峰值强度IS与由LiF，引起的峰值强度IF的比IS/IF为0.04以上，所 述峰值强度IS和所述峰值强度IF通过使用飞行时间二次离子质谱法对所述活性物质的负 尚子分析获得。19. 一种电动工具，包括： 二次电池；和 可移动部，被构造为从所述二次电池向所述可移动部供应电力；其中， 所述二次电池包括正极、负极、以及电解液， 所述正极包含能够嵌入和脱嵌电极反应物的活性物质，并且 由SCV引起的峰值强度IS与由LiF，引起的峰值强度IF的比IS/IF为0.04以上，所 述峰值强度IS和所述峰值强度IF通过使用飞行时间二次离子质谱法对所述活性物质的负 尚子分析获得。20. -种电子装置，包括二次电池作为电力供应源，其中， 所述二次电池包括正极、负极、以及电解液； 所述正极包含能够嵌入和脱嵌电极反应物的活性物质，并且 由SCV引起的峰值强度IS与由LiF，引起的峰值强度IF的比IS/IF为0.04以上，所 述峰值强度IS和所述峰值强度IF通过使用飞行时间二次离子质谱法对所述活性物质的负 尚子分析获得。
【专利摘要】这种二次电池设置有正极、负极、以及电解液；并且正极包含能够嵌入和脱嵌电极反应物质的活性物质。通过使用飞行时间二次离子质谱法对活性物质的负离子分析获得的分配给SO2-的峰值强度(IS)与分配给LiF2-的峰值强度(IF)的比，即，IS/IF为0.04以上。因为根据本发明的二次电池具有通过使用飞行时间二次离子质谱法对活性物质的负离子分析而获得的0.04以上的强度比IS/IF，二次电池能够实现优异的电池特性。
【IPC分类】H01M4/36, H01M10/0566, H01M10/058, H01M10/052, H01M4/525
【公开号】CN104919630
【申请号】CN201480004602
【发明人】三沢雅辉, 小谷徹, 西寿朗
【申请人】索尼公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年1月9日
【公告号】EP2947712A1, US20150357636, WO2014112420A1