负极活性物质、使用了该负极活性物质的负极及负极活性物质的制造方法与流程

本发明涉及负极活性物质、使用了该负极活性物质的负极、及负极活性物质的制造方法。

背景技术：

1、近年来，二次电池(例如，锂离子二次电池)被适当地用作个人电脑、移动终端等的便携式电源、及搭载于混合动力汽车(hev)、插电式混合动力汽车(phev)、电动汽车(bev)等车辆上的驱动用电源。

2、二次电池的负极、特别是锂离子二次电池用的负极典型地具有包含碳材料等负极活性物质的负极活性物质层被负极集电体支承的构成。负极活性物质是能够可逆地吸留和放出作为电荷载体的锂离子的物质。例如，专利文献1中公开了一种包含表面被非晶质碳被覆的球状天然石墨的负极。另外，专利文献2中公开了一种负极活性物质，该负极活性物质包含球状的碳系粒子和配置在该球状的碳系粒子上且包含纳米粒子的碳层，纳米粒子包括硅核、配置在硅核上且包含siox的氧化膜层、及覆盖该氧化膜层的至少一部分的涂覆层。根据专利文献2中公开的技术，记载了由于siox有助于充放电反应，可以实现高容量化和高的初始效率。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特表2015-513185号公报

6、专利文献2：日本特表2021-501976号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、然而，认为即使是表面被非晶质碳被覆的石墨粒子，石墨粒子的细孔部分也未被覆。由于该部分与li离子具有高的反应性，因此电解液出现过度分解。由此，有时二次电池的保存特性恶化。另外，由于该部分与li离子具有高的反应性，因此例如在大电流脉冲试验中，其可能成为li析出的起点。

3、本发明是鉴于这一点而完成的，提供一种能够对二次电池赋予优异的保存特性及金属锂析出耐性的负极活性物质。另外，另一目的在于提供一种包含该负极活性物质的负极、和制造负极活性物质的方法。

4、用于解决课题的手段

5、为了实现上述目的，提供一种在此公开的负极活性物质。在此公开的负极活性物质是锂离子二次电池用的负极活性物质，其包含表面被非晶质碳被覆的石墨粒子、和绝缘性无机粒子。上述石墨粒子具有孔径为1μm以下的细孔。上述绝缘性无机粒子的平均粒径(d50)为100nm以下，上述绝缘性无机粒子存在于上述石墨粒子的上述细孔内。

6、根据该构成，能够实现一种对二次电池赋予优异的保存特性及金属锂析出耐性的负极活性物质。

7、在此公开的负极活性物质的优选的一方式中，上述绝缘性无机粒子为选自勃姆石、氧化铝及纳米金刚石中的至少一种。

8、根据该构成，能够提供一种对二次电池赋予更优异的保存特性及金属锂析出耐性的负极活性物质。

9、在此公开的负极活性物质的优选的一方式中，上述石墨粒子具有200nm以下的细孔。另外，在优选的另一方式中，上述石墨粒子是鳞片状的石墨经球形化而成的球形化石墨。

10、根据该构成，能够提供一种对二次电池赋予更优异的保存特性及金属锂析出耐性的负极活性物质。

11、另外，通过在此公开的技术，提供一种锂离子二次电池用的负极。上述负极具备负极集电体和设置在该负极集电体上的负极活性物质层，上述负极活性物质层包含上述的负极活性物质。

12、根据该构成，能够提供一种可充分发挥具有如上所述的特性的负极活性物质的效果的负极。

13、另外，通过在此公开的技术，提供一种锂离子二次电池用的负极活性物质的制造方法。该负极活性物质的制造方法包括：准备至少包含表面被非晶质碳被覆的石墨粒子和绝缘性无机粒子的糊剂的工序、和对上述准备的糊剂进行干燥的工序。上述准备工序中使用的上述石墨粒子具有孔径为1μm以下的细孔。上述准备工序中使用的上述绝缘性无机粒子的平均粒径(d50)为100nm以下。该方法的特征在于，在上述干燥工序中，进行干燥以使得上述绝缘性无机粒子填充在石墨粒子的上述细孔中。

14、根据该构成，能够适当地制造一种对二次电池赋予优异的保存特性及金属锂析出耐性的负极活性物质。

15、在此公开的制造方法的优选的一个方式中，在上述干燥工序中，进行干燥以使得在将上述石墨粒子的1μm以下的细孔的合计容积设为100％时，上述绝缘性无机粒子填充该细孔的容积的8％以上。

16、根据该构成，能够适当地制造一种对二次电池赋予优异的保存特性及金属锂析出耐性的负极活性物质。

技术特征：

1.负极活性物质，是锂离子二次电池用的负极活性物质，其包含：

2.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述绝缘性无机粒子为选自勃姆石、氧化铝及纳米金刚石中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的负极活性物质，其中，所述石墨粒子具有孔径为200nm以下的细孔。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的负极活性物质，其中，所述石墨粒子是鳞片状的石墨经球形化而成的球形化石墨。

5.负极，是锂离子二次电池用的负极，其具备负极集电体和设置在该负极集电体上的负极活性物质层，其中，所述负极活性物质层包含权利要求1～4中任一项所述的负极活性物质。

6.负极活性物质的制造方法，是锂离子二次电池用的负极活性物质的制造方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的负极活性物质的制造方法，其中，在所述干燥工序中，进行干燥以使得在将所述石墨粒子的1μm以下的细孔的合计容积设为100％时，所述绝缘性无机粒子填充该细孔的容积的8％以上。

技术总结
本发明涉及负极活性物质、使用了该负极活性物质的负极及负极活性物质的制造方法。在此公开的负极活性物质是锂离子二次电池用的负极活性物质。上述负极活性物质包含表面被非晶质碳被覆的石墨粒子和绝缘性无机粒子。上述石墨粒子具有1μm以下的细孔。上述绝缘性无机粒子具有100nm以下的平均粒径(D<subgt;50</subgt;)，并存在于上述石墨粒子的细孔内。

技术研发人员：细江健斗
受保护的技术使用者：泰星能源解决方案有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14