负极活性物质和具备该负极活性物质的锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术涉及负极活性物质和具备该负极活性物质的锂离子二次电池。根据本公开，可提供一种能够实现优异的低温特性的负极活性物质。这里公开的锂离子二次电池用的负极活性物质具备能够可逆地吸留和放出锂离子的碳材料以及形成于该碳材料的表面的碳被覆层，该碳被覆层具备碳原子和磷原子。进而，对于碳被覆层，在将通过X射线光电子能谱法(XPS)测定的P2p谱的峰进行波形分离时，在结合能为131eV的位置具有峰，且拉曼光谱中的1580cm

【技术实现步骤摘要】
负极活性物质和具备该负极活性物质的锂离子二次电池


[0001]本公开涉及负极活性物质和具备该负极活性物质的锂离子二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子二次电池等二次电池可适用于个人计算机、移动终端等的便携式电源、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等的车辆驱动用电源等。
[0003]以往，作为锂离子二次电池的负极活性物质，经常使用石墨等碳材料。而且，为了提高电池性能，已知有在碳材料的表面具备被覆层的负极活性物质，该被覆层具有各种化合物，例如，公开了具有被覆层的负极活性物质，该被覆层具备包含磷的化合物(例如，磷酸化合物等)(专利文献1～5)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2012/070153号
[0007]专利文献2：日本专利申请公开第2014－10998号公报
[0008]专利文献3：国际公开第2018/173521号
[0009]专利文献4：日本专利申请公开第2011－29160号公报
[0010]专利文献5：日本专利申请公开第2018－181764号公报

技术实现思路

[0011]但是，一般而言，在低温环境下(例如－10℃环境下)，锂离子二次电池的容量有降低的趋势。因此，期望一种在低温环境下也能够维持良好的容量的低温特性优异的锂离子二次电池。
[0012]因此，本公开是鉴于上述情况而作出的，其主要目的在于提供能够实现优异的低温特性的负极活性物质。另外，另一目的在于提供具备该负极活性物质的锂离子二次电池。进而，又一目的在于提供这里公开的负极活性物质的优选的制造方法。
[0013]为了解决上述课题，本专利技术人等进行了深入研究，结果发现在由在表面具备具有磷原子和碳原子键合而成的结构的被覆层的碳材料构成的负极活性物质中，通过将被覆层的结晶性调整为规定的范围，能够实现优异的低温特性。
[0014]即，这里公开的负极活性物质具备能够可逆地吸留和放出锂离子的碳材料以及形成于该碳材料的表面的碳被覆层，该碳被覆层具备碳原子和磷原子。进而，对于该碳被覆层，在将通过X射线光电子能谱法(XPS)测定的P2p谱的峰进行波形分离时，在结合能为131eV的位置具有峰，且拉曼光谱中的1580cm
－1
的峰强度I
G
与1360cm
－1
的峰强度I
D
的强度比(I
D
/I
G
)为0.4～0.7。
[0015]根据上述构成，能够提供一种对锂离子二次电池赋予优异的低温特性的负极活性物质。
[0016]另外，在这里公开的负极活性物质的优选的一个方案中，对于上述碳被覆层，在将通过XPS测定的C1s谱的峰面积、O1s谱的峰面积和上述P2p谱的峰面积之和设为100％时，上述131eV的位置的峰面积的比例为0.4％～0.7％。
[0017]根据上述构成，能够更适当地对锂离子二次电池赋予优异的低温特性。
[0018]另外，为了实现上述目的，可提供一种具备这里公开的负极活性物质的锂离子二次电池。即，这里公开的锂离子二次电池具备正极、负极和非水电解质，该负极具备负极活性物质层，该负极活性物质层具备这里公开的负极活性物质。
[0019]根据上述构成，能够提供一种低温特性优异的锂离子二次电池。
[0020]另外，为了实现上述目的，可提供一种这里公开的负极活性物质的优选的制造方法。即，这里公开的负极活性物质制造方法包括如下工序：准备能够可逆地吸留和放出锂离子的碳材料的工序，通过CVD法在该碳材料的表面形成具备碳原子和磷原子的碳被覆层的工序，以及对具备该碳被覆层的碳材料进行煅烧，调整成该碳被覆层的拉曼光谱中的1580cm
－1
的峰强度I
G
与1360cm
－1
的峰强度I
D
的强度比(I
D
/I
G
)为0.4～0.7的工序。
附图说明
[0021]图1是示意性地表示一个实施方式的锂离子二次电池的构成的截面图。
[0022]图2是表示一个实施方式的锂离子二次电池的卷绕电极体的构成的示意分解图。
[0023]图3是表示构成一个实施方式的负极活性物质的一个粒子的截面结构的示意图。
[0024]符号说明
[0025]20
ꢀꢀꢀ
电极体
[0026]30
ꢀꢀꢀ
电池壳体
[0027]36
ꢀꢀꢀ
安全阀
[0028]42
ꢀꢀꢀ
正极端子
[0029]42a
ꢀꢀ
正极集电板
[0030]44
ꢀꢀꢀ
负极端子
[0031]44a
ꢀꢀ
负极集电板
[0032]50
ꢀꢀꢀ
正极
[0033]52
ꢀꢀꢀ
正极集电体
[0034]52a
ꢀꢀ
正极集电体露出部
[0035]54
ꢀꢀꢀ
正极活性物质层
[0036]60
ꢀꢀꢀ
负极
[0037]62
ꢀꢀꢀ
负极集电体
[0038]62a
ꢀꢀ
负极集电体露出部
[0039]64
ꢀꢀꢀ
负极活性物质层
[0040]70
ꢀꢀꢀ
隔离件
[0041]80
ꢀꢀꢀ
负极活性物质粒子
[0042]82
ꢀꢀꢀ
碳材料
[0043]84
ꢀꢀꢀ
碳被覆层
[0044]100
ꢀꢀ
锂离子二次电池
具体实施方式
[0045]以下，参照附图对这里公开的技术的一个实施方式详细地进行说明。应予说明，本说明书中特别提及的事项以外的事项且实施所需要的事项可以基于本领域的现有技术作为本领域技术人员的设计事项来把握。这里公开的技术可以基于本说明书中公开的内容和本领域中的技术常识来实施。另外，在以下的附图中，对起到相同的作用的构件
·
部位标注相同的符号，重复的说明有时省略或简化。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并非反映实际的尺寸关系。
[0046]在本说明书中，“锂离子二次电池”是利用锂离子作为电荷载体，通过在正极与负极之间伴随锂离子的电荷的移动而进行充放电的二次电池。
[0047]另外，在本说明书中，“正极活性物质”和“负极活性物质”是指在锂离子二次电池中能够可逆地吸留和放出(典型而言为嵌入和脱离)作为电荷载体的化学种(即锂离子)的物质。
[0048]图1所示的锂离子二次电池100是通过在电池壳体30的内部收纳扁平形状的电极体20和非水电解液(未图示)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极活性物质，是锂离子二次电池用的负极活性物质，具备：能够可逆地吸留和放出锂离子的碳材料，以及形成于所述碳材料的表面的碳被覆层；所述碳被覆层具备碳原子和磷原子，这里，对于所述碳被覆层，在将通过X射线光电子能谱法即XPS测定的P2p谱的峰进行波形分离时，在结合能为131eV的位置具有峰，且拉曼光谱中的1580cm
－1
的峰强度I
G
与1360cm
－1
的峰强度I
D
的强度比即I
D
/I
G
为0.4～0.7。2.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，对于所述碳被覆层，在将通过XPS测定的C1s谱的峰面积、O1s谱的峰面积和所述P2p谱的峰面积之和设为100％时，所述131...

【专利技术属性】
技术研发人员：松原伸典，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：