通过溅射法在负极 活性物质层202的表面上形成锂层。或者，也可以通过在负极活性物质层202的表面上设 置锂箔，由此使用锂对负极活性物质层202进行预掺杂。
[0088] 接着，对图3Α及图3Β所示的负极活性物质层202的制造方法进行说明。
[0089] 首先，在含有氧化石墨烯的分散液中混入多个负极活性物质粒子211，然后在该混 合物中混入粘合剂，由此形成浆料。通过先将含有氧化石墨烯的分散液与多个负极活性物 质粒子211混合，可以均匀地分散氧化石墨烯。在氧化石墨烯均匀地分散的状态下添加粘 合剂，所以可以防止粘合剂阻碍负极活性物质粒子211与氧化石墨烯的接触。注意，不一定 需要添加粘合剂。
[0090] 接着，对负极集流体201的一面或两面涂敷上述浆料并使其干燥。然后，使用辊压 机进行滚压。
[0091] 然后，通过使用电能使氧化石墨烯电化学还原或者利用加热处理使氧化石墨烯热 还原来形成石墨烯215,在负极集流体201上形成包括多个负极活性物质粒子211及石墨烯 215的负极活性物质层202。尤其是，在进行电化学还原处理时，与利用加热处理形成的石 墨烯相比，在利用电化学还原处理形成的石墨烯中，π键的比例更高，因此可以形成导电性 尚的石墨條215。
[0092] 然后，通过将形成在负极集流体201上的负极活性物质层202浸渍在含有有机金 属化合物或有机硅化合物的处理液中，由此使处理液渗透到负极活性物质层202。至于处理 液的详情在实施方式2中说明。
[0093] 然后，从处理液中取出负极活性物质层202,使渗透在负极活性物质层202中的处 理液的溶剂蒸发。然后，对形成在负极集流体201上的负极活性物质层202进行加热处理。 通过进行加热处理，附着在负极活性物质层202的有机金属化合物或有机硅化合物与大气 中的水分起反应而发生水解，水解后的有机金属化合物或有机硅化合物与该水解关联地缩 合。由此在负极活性物质粒子211的表面上形成以金属氧化物或氧化硅为主要成分的膜 212〇
[0094] 通过上述工序，可以形成负极200,该负极200中，在负极集流体201上设置有包 括多个负极活性物质粒子211、膜212、粘合剂213、石墨烯215的负极活性物质层202。尽 管在本实施方式中说明负极活性物质层202含有石墨烯215的情况，但是负极活性物质层 202不一定包含石墨烯215。
[0095] 接着，参照图4Α及图4Β对正极及其制造方法进行说明。
[0096] 图4Α是正极250的截面图，该正极250包括正极集流体251、以及设置于正极集流 体251的一面上的正极活性物质层252或设置成其间夹持正极集流体251的正极活性物质 层252。在附图中，正极活性物质层252设置成其间夹持正极集流体251。
[0097] 正极活性物质层252不一定以直接接触于正极集流体251的方式形成在正极集流 体251上。也可以在正极集流体251与正极活性物质层252之间使用金属等导电材料形成 如下任意功能层：提高正极集流体251与正极活性物质层252的粘着性的粘合层；减少正 极集流体251的表面的粗糙度的平坦化层；散热层；以及缓和施加到正极集流体251或正 极活性物质层252的应力的应力缓和层；等。
[0098] 在本实施方式中，参照图4B说明作为添加到正极活性物质层252的导电助剂使用 石墨條的例子。
[0099] 图4B是包含石墨烯的正极活性物质层252的截面的放大示意图。正极活性物质 层252包括多个正极活性物质粒子261、膜262、粘合剂263以及石墨烯265。由于石墨烯 265各自是厚度为几 μπι至几十μπι的薄片，所以可以覆盖多个正极活性物质粒子261。在 截面中，石墨烯265呈现线状。多个正极活性物质粒子被一个石墨烯或多个石墨烯至少部 分包围，或者，在多个石墨烯之间夹持。石墨烯有时是袋状，多个正极活性物质粒子被袋状 的石墨烯包围。正极活性物质粒子的一部分有时不被石墨烯265覆盖而露出。
[0100] 正极活性物质层252包含能够接受及释放载体离子的正极活性物质粒子261以及 覆盖多个正极活性物质粒子261且至少部分包围多个正极活性物质粒子261的石墨烯265。 不同的石墨烯265覆盖多个正极活性物质粒子261的表面。正极活性物质粒子261可以部 分露出。
[0101] 正极活性物质粒子261的尺寸优选为20nm以上且IOOnm以下。另外，由于电子在 正极活性物质粒子261内移动，所以正极活性物质粒子261的尺寸优选较小。
[0102] 即使石墨层不覆盖正极活性物质粒子261的表面也能获得充分的特性，但是优选 使用石墨烯及被石墨层覆盖的正极活性物质粒子两者，因为这样电流流过。
[0103] 此外，多个正极活性物质粒子261由粘合剂263粘结。正极活性物质粒子261可 以在彼此接触的状态下由粘合剂263粘结，或在其间夹着石墨烯265彼此结合的状态下由 粘合剂263粘结。虽然在图4B中示出使用粘合剂263的情况，但是当包含通过彼此粘结而 足以用作粘合剂的量的石墨烯265时，并不一定需要添加粘合剂263。
[0104] 也就是说，在当形成正极活性物质层252时不使用粘合剂的情况下，可以增加一 定重量(一定体积)的正极活性物质层252中的正极活性物质粒子的比例，因此，可以增大每 单位电极重量(单位体积）的充放电容量。
[0105] 由于石墨烯265在正极活性物质层252中形成足够的电子传导路径，所以可以提 高蓄电装置用正极的导电性。
[0106] 如图4B所示，正极活性物质粒子261的露出的表面的一部分或全部被膜262覆 盖。该膜262不阻碍正极活性物质粒子261之间的接触。
[0107] 如图4B所示的正极中，多个正极活性物质粒子261彼此接触，多个正极活性物质 粒子261彼此接触的区域以外的多个正极活性物质粒子261的表面的一部分或全部被膜 262覆盖，因此可以抑制电解液的氧化分解。由此，可以抑制因电解液的氧化分解而在正极 活性物质粒子261上形成钝化膜，从而，可以抑制蓄电装置的初始容量的减少。
[0108] 由于石墨烯265及膜262具有柔性，所以可以追随正极活性物质粒子261的体积 因接受载体离子的膨胀而相应地变形。由此，可以防止石墨烯265及膜262从正极活性物 质粒子261剥离。
[0109] 正极活性物质层252的希望厚度在20 μπι至100 μπι的范围内确定。优选的是，适 当地调整正极活性物质层252的厚度，以避免裂纹及剥落的产生。
[0110] 正极活性物质层252可以包含石墨烯的体积的0. 1倍至10倍的乙炔黑粒子、一维 地展开碳粒子如碳纳米纤维，或其他的已知的导电助剂。
[0111] 取决于正极活性物质粒子的材料，由于接受载体离子而产生体积膨胀。当使用这 种材料时，由于充放电，正极活性物质层变脆弱，其一部分损坏，从而降低蓄电装置的可靠 性。然而，即使正极活性物质粒子的体积因充放电而增减，覆盖正极活性物质粒子周围的石 墨烯可以防止正极活性物质粒子的分散及正极活性物质层的损坏。就是说，石墨烯具有即 使正极活性物质粒子的体积因充放电而增减也保持正极活性物质粒子之间的结合的功能。
[0112] 石墨烯265与多个正极活性物质粒子接触，也用作导电助剂。此外，石墨烯265具 有保持能够接受及释放载体离子的正极活性物质粒子的功能。因此，不需要将粘合剂混合 到正极活性物质层中。由此可以增加正极活性物质层中的正极活性物质粒子的比例，从而 可以提高蓄电装置的充放电容量。
[0113] 接着，对正极活性物质层252的制造方法进行说明。
[0114] 首先，形成包含正极活性物质粒子以及氧化石墨烯的浆料。接着，对正极集流体 251涂敷该浆料。然后，利用还原气氛下的加热进行还原处理，来焙烧正极活性物质粒子， 使氧化石墨烯中的部分氧释放而形成石墨烯。氧化石墨烯中的氧可能不是全部释放，而是 部分残留在石墨烯中。通过上述工序，可以在正极集流体251上设置正极活性物质层252。 结果，正极活性物质层252的导电性较高。
[0115] 由于氧化石墨烯包含氧，所以在极性液体中带负电。带负电的结果是，氧化石墨烯 在极性液体内分散。因此，浆料所包含的正极活性物质粒子不容易凝集，由此能够防止正极 活性物质粒子的尺寸增大。因此，促进正极活性物质粒子中的电子移动，由此提高正极活性 物质层的导电性。
[0116] 然后，通过将形成在正极集流体251上的正极活性物质层252浸渍在含有有机金 属化合物的处理液中，由此使处理液渗透到正极活性物质层252。至于处理液的详情在实施 方式2中说明。
[0117] 然后，从处理液中取出正极活性物质层252,使渗透正极活性物质层252的处理液 中的溶剂蒸发。然后，对形成在正极集流体251上的正极活性物质层252进行加热处理。通 过进行加热处理，附着在正极活性物质层252的有机金属化合物与大气中的水分起反应而 发生水解，水解后的有机金属化合物与水解关联地缩合。由此在正极活性物质粒子261的 表面上形成以金属氧化物为主要成分的膜262。
[0118] 通过上述工序，可以形成正极250,该正极250中，在正极集流体251上设置有包括 多个正极活性物质粒子261、膜262、粘合剂263、石墨烯265的正极活性物质层252。尽管 在本实施方式中说明在正极活性物质层252含有石墨烯265的情况，但是正极活性物质层 252不一定包含石墨烯265。
[0119] 下面，说明蓄电装置及其制造方法。在此，参照图5Α至图7Β说明蓄电装置的一个 方式的锂离子电池的结构及制造方法。以下说明锂离子电池的截面结构。
[0120] (硬币型二次电池） 图5A是硬币型（单层扁平型）二次电池的外观图。图5B是该硬币型二次电池的截面 图。
[0121] 在硬币型锂离子电池300中，兼用作正极端子的正极罐301与兼用作负极端子的 负极罐302通过由聚丙烯等形成的垫片303彼此绝缘并密封。正极304包括正极集流体 305和以接触于正极集流体305的方式设置的正极活性物质层306。负极307包括负极集 流体308和以接触于负极集流体308的方式设置的负极活性物质层309。在正极活性物质 层306与负极活性物质层309之间设置有隔离物310和电解液(未图示)。
[0122] 作为正极304和负极307中的至少一个，可以使用本发明的一个方式的蓄电装置 用电极。
[0123] 接着，作为隔离物310,可以使用多孔绝缘体，诸如纤维素、聚丙烯（PP)、聚乙烯 (PE)、聚丁烯、尼龙、聚酯、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯或四氟乙烯。另外，也可以使用玻璃 纤维等的无纺布或其中混合有玻璃纤维与聚合物纤维的隔膜。
[0124] 作为电解液的溶剂，优选使用质子惰性有机溶剂。例如可以使用碳酸乙二酯（EC)、 碳酸丙二酯（PC)、碳酸丁二酯、氯代碳酸乙二酯、碳酸亚乙烯酯、Y-丁内酯、Y-戊内酯、 碳酸二甲酯（DMC)、碳酸二乙酯（DEC)、碳酸甲乙酯（EMC)、甲酸甲酯、醋酸甲酯、丁酸甲酯、 1，3-二氧六环、1，4-二氧六环、乙二醇二甲醚（DME)、二甲亚砜、二乙醚、甲基二甘醇二甲醚 (methyl diglyme)、乙腈、苯甲腈、四氢呋喃、环丁砜、磺内醋等中的一种，也可以使用以适 当比率适当组合的上述溶剂中的两种以上。
[0125] 当作为电解液的溶剂使用凝胶化的高分子材料时，防漏液性等的安全性得到提 高。并且，可以实现二次电池的薄型化及轻量化。作为凝胶化的高分子材料的典型例子，可 以举出硅酮凝胶、丙烯酸凝胶、丙烯腈凝胶、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、氟类聚合物等。
[0126] 另外，通过作为电解液的溶剂使用一种或多种具有难燃性及不挥发性的离子液体 (室温离子液体)，即使二次电池发生内部短路或内部温度因过充电等而上升，也可以防止 二次电池的爆炸或起火。
[0127] 作为溶解于上述溶剂的电解质，可以使用LiPF6、LiC104、LiAsF 6、LiBF4、LiAlCl4、 LiSCN、LiBr、LiI、Li2S04、Li2B1(lCl 1(l、Li2B12Cl12、LiCF3S0 3、LiC4F9S03、LiC (CF3SO2) 3、LiC (C2F5SO2) 3、LiN (CF3SO2) 2、LiN (C4F9SO2) (CF3S02)、LiN (C2F5SO2)2等锂盐中的一种，也可 以使用以适当比率适当组合的上述锂盐中的两种以上。
[0128] 作为电解液的电解质，使用包含载体离子的材料。作为电解液的电解质的典型例 子，有 LiC104、LiAsF6、LiBF4、LiPF6、Li (C2F5SO2) 2N 等锂盐。
[0129] 当载体离子是锂离子以外的碱金属离子或碱土金属离子时，作为电解质也可以使 用碱金属(例如，钠或钾）或碱土金属(例如，钙、锶、钡、铍或镁）代替上述锂盐中的锂。
[0130] 可以使用包含硫化物类无机材料或氧化物类无机材料等无机材料的固体电解质 或者包含聚氧化乙烯（PEO)类高分子材料等高分子材料的固体电解质代替电解液。当使用 固体电解质时，不需要隔离物。另外，由于可以使电池整体固体化，所以没有漏液的可能性， 因此电池的安全性大幅度提高。
[0131] 对于正极罐301和负极罐302,可以使用对电解液具有抗蚀性的镍、铝或钛等金 属、此类金属的合金或者此类金属与其他金属的合金(不锈钢等)。此外，为了防止由电解液 引起的腐蚀，优选由镍或铝等覆盖正极罐301和负极罐302。正极罐301与正极304电连 接，负极罐302与负极307电连接。
[0132] 将负极307、正极304及隔离物310浸渍到电解液中。然后，如图5B所示，以正极 罐301位于底部的方式依次层叠正极304、隔离物310、负极307和负极罐302,以中间夹有 垫片303的方式压合正极罐301与负极罐302。这样可以制造硬币型锂离子电池300。
[0133] (层合型二次电池） 接着，参照图6对层合型二次电池的一个例子进行说明。
[0134] 图6所示的层合型锂离子电池400可以通过如下方法制造：层