锂离子二次电池用电极制造技术

本发明专利技术所要解决的问题在于，提供一种锂离子二次电池用电极及锂离子二次电池，在重复充放电循环时也能够抑制容量下降，且对充放电循环具有优异的耐久性。为了解决上述问题，本发明专利技术提供一种锂离子二次电池用电极，其具备电极合剂层，所述电极合剂层包括电极活性物质及高介电性无机固体，前述电极活性物质在表面具备与前述高介电性无机固体接触的部位、及与电解液接触的部位，前述高介电性无机固体为Na或Mg系高介电性无机固体。系高介电性无机固体。系高介电性无机固体。

【技术实现步骤摘要】
锂离子二次电池用电极


[0001]本专利技术涉及一种锂离子二次电池用电极及锂离子二次电池。

技术介绍

[0002]以往，提出了各种使用锂离子传导性固体电解质的锂离子二次电池，例如，已知一种锂离子二次电池，在正极或负极中包含由包括导电助剂及锂离子传导性固体电解质的包覆层包覆的活性物质(例如，参考专利文献1)。
[0003]根据专利文献1所述的锂离子二次电池，在正极或负极中，活性物质由包括导电助剂及锂离子传导性固体电解质的包覆层包覆，由此，能够减小内部电阻，能够抑制充放电时活性物质变形，以防止充放电循环特性或高倍率放电特性下降。
[0004][先前技术文献][0005](专利文献)
[0006]专利文献1：日本特开2003
‑
59492号公报

技术实现思路

[0007][专利技术所要解决的问题][0008]然而，在专利文献1所述的锂离子二次电池中，虽然在充放电循环的初期可以良好地获得前述效果，但存在在使用过程中对充放电的耐久性急剧下降的问题。
[0009]本专利技术为了解决上述问题，目的在于提供一种锂离子二次电池用电极及锂离子二次电池，所述锂离子二次电池用电极在重复充放电循环时也能够抑制容量下降，且能够实现对充放电循环具有优异的耐久性的锂离子二次电池。
[0010][解决问题的技术手段][0011](1)本专利技术涉及一种锂离子二次电池用电极，具备电极合剂层，所述电极合剂层包括电极活性物质及高介电性无机固体，前述电极活性物质在表面具备与前述高介电性无机固体接触的部位、及与电解液接触的部位，前述高介电性无机固体为Na或Mg系高介电性无机固体。
[0012]根据(1)的专利技术，由于Na或Mg系高介电性无机固体的化学性稳定且以较高的介电效应来捕获溶剂，因此，可提供如下锂离子二次电池用电极：在重复充放电循环时也能够抑制内部电阻上升，且能够实现对充放电循环具有优异的耐久性的锂离子二次电池。
[0013](2)根据(1)所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述高介电性无机固体配置在前述电极活性物质彼此间的间隙或粒子表面。
[0014]根据(2)的专利技术，前述高介电性无机固体配置在前述电极活性物质彼此间的间隙，由此，能够在电极内部有效率地捕获电解液，能够进一步降低内部电阻。
[0015](3)根据(1)或(2)所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述高介电性无机固体是氧化物、氟化物、氯化物、硫化物中的任一种。
[0016]根据(3)的专利技术，前述高介电性无机固体也可以是氧化物、氟化物、氯化物、硫化物
中的任一种。
[0017](4)根据(1)至(3)中任一项所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述锂离子二次电池用电极为负极。
[0018]根据(4)的专利技术，当前述锂离子二次电池用电极为负极时，能够增加所获得的锂离子二次电池在低温时的充电量，且能够提高快速充电能力及耐久性。
[0019](5)根据(4)所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述负极所具有的高介电性无机固体为抗还原分解性钠无机化合物。
[0020]根据(5)的专利技术，高介电性无机固体不易分解，溶剂补足效果持续存在，电极的耐久性进一步提高。
[0021](6)根据(5)所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述抗还原分解性钠无机化合物相对于Li/Li
+
平衡电位具有1.5V(vs Li/Li
+
)以下的还原分解电位。
[0022]根据(6)的专利技术，当前述锂离子二次电池用电极为负极时，若前述抗氧化分解性锂离子传导性固体电解质的还原分解电位相对于Li/Li
+
平衡电位为1.5V以上，则能够抑制如下情况：充电时构成金属元素发生还原分解而溶出，由于结构变化而导致锂离子传导性下降。
[0023](7)根据权利要求(5)或(6)所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述抗还原分解性钠无机化合物的相对介电常数为10以上。
[0024]根据(7)的专利技术，由于前述抗还原分解性钠无机化合物粒子极化，因此，能够在负极石墨表面补足因PF6等氟系阴离子或溶剂分解而生成的酸。若在二次电池内部形成酸，则会腐蚀正极活性物质，因此，捕获生成的酸来抑制正极活性物质的腐蚀，由此，能够抑制伴随充放电所产生的活性物质的断裂或金属溶出，能够抑制二次电池的电阻伴随充放电循环而上升。
[0025](8)根据(5)至(7)中任一项所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述抗还原分解性钠无机化合物由Na
3+x
(Sb1‑
x
，Sn
x
)S4(0≤X≤0.1)构成。
[0026]根据(8)的专利技术，可获得电极的耐久性提高的效果。
[0027](9)根据(5)至(8)中任一项所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述抗还原分解性钠无机化合物在前述锂离子二次电池用电极的合材中的含量为0.1wt％以上且1.0wt％以下。
[0028]根据(9)的专利技术，可获得电极的耐久性提高的效果。
[0029](10)根据(1)至(3)中任一项所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述锂离子二次电池用电极为正极。
[0030]根据(10)的专利技术，当前述锂离子二次电池用电极为正极时，能够提高所获得的锂离子二次电池的输出及对充放电循环的耐久性。
[0031](11)根据(10)所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述正极所具有的高介电性无机固体为抗氧化分解性钠无机化合物。
[0032]根据(11)的专利技术，高介电性无机固体不易分解，溶剂补足效果持续存在，电极的耐久性进一步提高。
[0033](12)根据(11)所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述抗氧化分解性钠无机化合物相对于Li/Li
+
平衡电位具有4.5V(vs Li/Li
+
)以上的氧化分解电位。
[0034]根据(12)的专利技术，当锂离子二次电池用电极为正极时，若前述抗氧化分解性锂离子传导性固体电解质的氧化分解电位相对于Li/Li
+
平衡电位为4.5V以上，则能够抑制如下情况：充电时构成金属元素发生氧化分解而溶出，由于结构变化而导致锂离子传导性下降。
[0035](13)根据(11)或(12)所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述抗氧化分解性钠无机化合物的相对介电常数为10以上。
[0036]根据(13)的专利技术，能够抑制二次电池的电阻伴随充放电循环而上升。
[0037](14)根据(11)至(13)中任一项所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述抗氧化分解性钠无机化合物是Na
3+x
(Sb1‑
x
，Sn
x
)S4(0≤X≤0.1)、Na3Zr2Si2PO
12
中的至少任一种。
[0038]根据(14)的专利技术，可获得电极的耐久性提高的效果。
[0039](15)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子二次电池用电极，具备电极合剂层，所述电极合剂层包括电极活性物质及高介电性无机固体，前述电极活性物质在表面具备与前述高介电性无机固体接触的部位、及与电解液接触的部位，前述高介电性无机固体为Na或Mg系高介电性无机固体。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述高介电性无机固体配置在前述电极活性物质彼此间的间隙或粒子表面。3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述高介电性无机固体是氧化物、氟化物、氯化物、硫化物中的任一种。4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述锂离子二次电池用电极为负极。5.根据权利要求4所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述负极所具有的高介电性无机固体为抗还原分解性钠无机化合物。6.根据权利要求5所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述抗还原分解性钠无机化合物相对于Li/Li
+
平衡电位具有1.5V(vs Li/Li
+
)以下的还原分解电位。7.根据权利要求5所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述抗还原分解性钠无机化合物的相对介电常数为10以上。8.根据权利要求5所述的锂离子二次电池用电极，其中，前述抗还原分解性钠无机化合物是Na
3+x
(Sb1‑
x
,Sn
x
)S4(0≦X≦0.1)中的至少一种。9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：西面和希，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：