专利名称：非水电解液二次电池用负极材料及非水电解液二次电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非水电解液二次电池用负极材料、及使用此非水电解液二次电池用负极材料的非水电解液二次电池。
背景技术：
近年来，伴随着便携式电子设备、通信设备及电动汽车的显著发展，从经济性、延长机器寿命及小型轻量化的观点来看，亟需一种高容量、高能量密度的非水电解液二次电池(充电电池)。因此，理论容量较高的硅系活性物质作为负极材料，开始受到关注，例如，在专利文献I中，通过使用氧化硅作为非水电解液二次电池，例如，锂离子二次电池用负极材料，来获得高容量的电极。但它的初次充放电时的不可逆容量较大，且循环性未达到实用标准， 仍存在改良的余地。并且，发现在将硅系活性物质用作负极材料的非水电解液二次电池中，电池内部有气体产生，由于此事项涉及到电池的安全性、可靠性，因而不断寻求应付的方法。作为造成电池内部产生气体的理由，推断为以下原理。已知在普通的锂离子二次电池中，作为电解质使用的LiPF6与水发生由下述化学反应式(a)所表示的反应。LiPF6+H20 — LiF+2HF+P0F3 ... (a)并且，已知SiO2与HF发生由下述化学反应式(b)所表示的反应。Si02+4HF — SiF4+2H20 ... (b)S卩，本发明人认为，在将硅系活性物质用作负极的电池中，通过微量存在于电池内部的水与电解质LiPF6发生由化学反应式(a)所表示的反应，而生成HF气体，并且，通过此HF气体与娃活性物质中所包含的SiO2发生由化学反应式(b)所表示的反应,从而产生气体。进一步推断，由于在由化学反应式(b)所表示的反应中生成水，因此所述两个反应在电池内部反复进行,从而产生大量的气体。因此,本发明人认为，为了抑制电池内部的气体产生，修饰粒子表面，从而抑制化学反应式(b)的反应，是较为有效的。先前，作为修饰粒子表面的硅系活性物质，公开有专利文献2、专利文献3及专利文献4等，并且，作为在负极活性物质层上形成有氟树脂被膜的负极，公开有专利文献5、专利文献6及专利文献7等。但是，根据本发明人的研究讨论，在利用相同方法制作的负极材料及负极的气体产生试验中，发现电池内部有气体产生，从电池的安全性、可靠性的方面来看，需要进一步改善。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特许2997741号公报专利文献2 :日本特开2006-269417号公报专利文献3 :日本特开2011-11928号公报
专利文献4 :日本特开2011-14298号公报专利文献5 :日本特开2008-293872号公报专利文献6 :日本特开2009-110845号公报专利文献7 :日本特开2010-44958号公报
发明内容
发明要解决的课题本发明是鉴于所述情况而完成，目的在于提供一种非水电解液二次电池用负极材料以及使用此非水电解液二次电池用负极材料的非水电解液二次电池，所述非水电解液二次电池用负极材料容量高，且初次充放电效率及循环特性优异，并且安全性、可靠性较高。·解决课题的方法为了解决所述课题，本发明提供一种非水电解液二次电池用负极材料，其包含硅系活性物质的粒子，所述非水电解液二次电池用负极材料的特征在于上述硅系活性物质的粒子，由含有全氟聚醚基的有机硅化合物的被膜所包覆。若是此种非水电解液二次电池用负极材料，其容量高，且初次充放电效率较高，电池内部的气体产生相较于先前的非水电解液二次电池也得以被抑制，并且安全性、可靠性较闻。此时，较优选为，上述含有全氟聚醚基的有机硅化合物被膜，是上述硅系活性物质的粒子的O.1质量％以上且5质量％以下。通过如此设定含有全氟聚醚基的有机硅化合物被膜的质量比，可以更有效地使非水电解液二次电池用负极材料容量高，且可以提高初次充放电效率，并且电池内部的气体产生得以被抑制。并且，较优选为，上述含有全氟聚醚基的有机硅化合物，是具有由下述通式(I)
权利要求
1.一种非水电解液二次电池用负极材料，其包含硅系活性物质的粒子，所述非水电解液二次电池用负极材料的特征在于，上述硅系活性物质的粒子，由含有全氟聚醚基的有机硅化合物的被膜所包覆。
2.如权利要求1所述的非水电解液二次电池用负极材料，其中，上述含有全氟聚醚基的有机硅化合物的被膜，是上述硅系活性物质的粒子的O.1质量％以上且5质量％以下。
3.如权利要求1所述的非水电解液二次电池用负极材料，其中，上述含有全氟聚醚基的有机硅化合物，是具有由下述通式(I)所表示的结构的化合物，
4.如权利要求2所述的非水电解液二次电池用负极材料，其中，上述含有全氟聚醚基的有机硅化合物，是具有由下述通式(I)所表示的结构的化合物，
5.如权利要求3所述的非水电解液二次电池用负极材料，其中，在上述通式(I)中，由下述通式(2)所表示的全氟聚醚部分，是由下述通式(3)所表示的结构，
6.如权利要求4所述的非水电解液二次电池用负极材料，其中，在上述通式(I)中，由下述通式(2)所表示的全氟聚醚部分，是由下述通式(3)所表示的结构，
7.如权利要求1至权利要求6中任一项所述的非水电解液二次电池用负极材料，其中， 上述硅系活性物质的粒子，包括硅单体、氧化硅、由碳被膜所包覆的氧化硅、及硅合金中的任一种。
8.一种非水电解液二次电池，其特征在于，使用权利要求1至权利要求6中任一项所述的非水电解液二次电池用负极材料。
9.一种非水电解液二次电池，其特征在于，使用权利要求7所述的非水电解液二次电池 用负极材料。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种非水电解液二次电池用负极材料以及使用此非水电解液二次电池用负极材料的非水电解液二次电池，所述非水电解液二次电池用负极材料的容量高，且初次充放电效率及循环特性优异，并且安全性、可靠性较高。为了解决此课题，本发明提供一种非水电解液二次电池用负极材料及使用此非水电解液二次电池用负极材料的非水电解液二次电池，该非水电解液二次电池用负极材料包含硅系活性物质的粒子，所述非水电解液二次电池用负极材料的特征在于上述硅系活性物质的粒子，由含有全氟聚醚基的有机硅化合物的被膜所包覆。
文档编号H01M10/05GK103022440SQ20121035716
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月21日 优先权日2011年9月22日
发明者谷口一行, 中西铁雄 申请人:信越化学工业株式会社