二次电池、电子设备、蓄电系统及车辆技术方案

提供一种高容量且劣化少的二次电池。提供一种新颖的蓄电装置。二次电池包括正极及负极，负极包括第一活性物质、第二活性物质及石墨烯化合物，第一活性物质的表面的至少一部分包括被第二活性物质覆盖的区域，第二活性物质的表面以及第一活性物质的表面的至少一部分包括被石墨烯化合物覆盖的区域，第一活性物质包含石墨，第二活性物质包含硅，正极的容量为负极的容量的50％以上且低于100％。负极的容量的50％以上且低于100％。负极的容量的50％以上且低于100％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池、电子设备、蓄电系统及车辆


[0001]本专利技术的一个方式涉及一种电极及其制造方法。此外，本专利技术的一个方式涉及一种电极所包括的活性物质及其制造方法。此外，本专利技术的一个方式涉及一种二次电池及其制造方法。此外，本专利技术的一个方式涉及一种包括具有二次电池的车辆等的移动体以及便携式信息终端、电子设备等。
[0002]本专利技术的一个方式涉及一种物品、方法或者制造方法。此外，本专利技术涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。本专利技术的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、照明装置、电子设备或它们的制造方法。
[0003]注意，在本说明书中，电子设备是指具有蓄电装置的所有装置，具有蓄电装置的电光装置、具有蓄电装置的信息终端装置等都是电子设备。
[0004]需要说明的是，在本说明书中，蓄电装置是指具有蓄电功能的所有元件以及装置。例如，锂离子二次电池等蓄电装置(也称为二次电池)、锂离子电容器及双电层电容器等都包括在蓄电装置的范畴内。

技术介绍

[0005]近年来，对锂离子二次电池、锂离子电容器及空气电池等各种蓄电装置的研究开发日益火热。尤其是，随着移动电话、智能手机、笔记本个人计算机等便携式信息终端、便携式音乐播放机、数码相机、医疗设备、混合动力汽车(HV)、电动汽车(EV)或插电式混合动力汽车(PHV)等新一代清洁能源汽车等的半导体产业的发展，高输出、高能量密度的锂离子二次电池的需求量剧增，作为能够反复充电的能量供应源，成为现代信息化社会的必需品。[先行技术文献][专利文献][0006][专利文献1]日本专利申请公开第2002
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216751号公报[专利文献2]日本PCT国际申请翻译第2019
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522886号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0007]为了延长行驶距离，用于电动汽车及混合动力汽车等移动体的二次电池需要提高其容量。
[0008]此外，在便携式终端等中，随着多功能化其功耗增大。此外，用于便携式终端等的二次电池被要求小型化及轻量化。因此，用于便携式终端的二次电池也被要求高容量化。
[0009]除了稳定性之外，二次电池还具有高容量是很重要的。硅类材料等合金类材料的容量高，由此被期待应用于二次电池的活性物质。但是，充放电容量高的合金类材料因充放电而发生体积变化，由此发生活性物质的微粉化及脱离等的问题，不能得到充分的循环特性。
[0010]为了解决上述合金类材料的问题，已在研讨合金类材料与石墨或碳材料的复合化。在专利文献1中，有在含硅粒子和含碳粒子键合而成的多孔粒子核表面形成有由碳构成的覆盖层的复合材料的记载。在专利文献2中，有包含硅(Si)、氟化锂(LiF)以及碳材料的复合粒子的记载。但是，在上述任何文献中都仍然不能充分解决因充放电时的合金类材料的膨胀而发生的活性物质的微粉化及脱离等的问题。
[0011]例如，二次电池的电极由活性物质、导电材料、粘结剂等材料构成。活性物质等贡献于充放电的容量的材料所占的比率越高，越可以提高二次电池的容量。通过使电极包括导电材料，可以提高电极的导电性且可以得到良好输出特性。此外，当在二次电池的充放电中活性物质反复膨胀及收缩时，有时在电极中发生活性物质的崩塌、导电路径的遮断等。在此情况下，通过使电极包括导电材料及粘合剂，可以抑制活性物质的崩塌及导电路径的遮断。另一方面，在使用导电材料及粘合剂时，活性物质所占的比率下降，而有时二次电池的容量下降。
[0012]本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种具有优良特性的电极。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种具有优良特性的活性物质。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的电极。
[0013]此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种机械强度大的负极。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种机械强度大的正极。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种容量高的负极。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种容量高的正极。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种劣化少的负极。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种劣化少的正极。
[0014]此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种劣化少的二次电池。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种安全性高的二次电池。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能量密度高的二次电池。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的二次电池。
[0015]注意，上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意，本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。此外，可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。解决技术问题的手段
[0016]本专利技术的一个方式是一种二次电池，该二次电池包括正极及负极，其中负极包括第一活性物质、第二活性物质及石墨烯化合物，第一活性物质的表面的至少一部分包括被第二活性物质覆盖的区域，第二活性物质的表面以及第一活性物质的表面的至少一部分包括被石墨烯化合物覆盖的区域，第一活性物质包含石墨，第二活性物质包含硅，并且正极的容量为负极的容量的50％以上且低于100％。
[0017]另外，本专利技术的一个方式是一种二次电池，该二次电池包括正极及负极，其中负极包括第一活性物质、第二活性物质及石墨烯化合物，第一活性物质的表面的至少一部分包括被第二活性物质覆盖的区域，第二活性物质的表面以及第一活性物质的表面的至少一部分包括被石墨烯化合物覆盖的区域，第一活性物质包含石墨，第二活性物质包含硅，并且在满充电状态下第二活性物质具有Si
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Si键。
[0018]另外，本专利技术的一个方式是一种二次电池，该二次电池包括正极、负极及电解质，
其中负极包括第一活性物质、第二活性物质及石墨烯化合物，第一活性物质的表面的至少一部分包括被第二活性物质覆盖的区域，第二活性物质的表面以及第一活性物质的表面的至少一部分包括被石墨烯化合物覆盖的区域，第一活性物质包含石墨，第二活性物质包含硅，正极的容量为负极的容量的50％以上且低于100％，并且电解质包含离子液体。
[0019]另外，本专利技术的一个方式是一种二次电池，该二次电池包括正极、负极及电解质，其中负极包括第一活性物质、第二活性物质及石墨烯化合物，第一活性物质的表面的至少一部分包括被第二活性物质覆盖的区域，第二活性物质的表面以及第一活性物质的表面的至少一部分包括被石墨烯化合物覆盖的区域，第一活性物质包含石墨，第二活性物质包含硅，在满充电状态下第二活性物质具有Si
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Si键，并且电解质包含离子液体。
[0020]在上述任一个所述的二次电池中，离子液体优选包含EMI
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FSI及2mol/L以上的LiFSI。
[0021]在上述任一个所述的二次电池中，优选的是，正极包含含有镁、氟、铝及镍的钴酸锂，钴酸锂的表层部包括选自镁、氟及铝中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种二次电池，包括：正极；以及负极，其中，所述负极包括第一活性物质、第二活性物质及石墨烯化合物，所述第一活性物质的表面的至少一部分包括被所述第二活性物质覆盖的区域，所述第二活性物质的表面以及所述第一活性物质的表面的至少一部分包括被所述石墨烯化合物覆盖的区域，所述第一活性物质包含石墨，所述第二活性物质包含硅，并且，所述正极的容量为所述负极的容量的50％以上且低于100％。2.一种二次电池，包括：正极；以及负极，其中，所述负极包括第一活性物质、第二活性物质及石墨烯化合物，所述第一活性物质的表面的至少一部分包括被所述第二活性物质覆盖的区域，所述第二活性物质的表面以及所述第一活性物质的表面的至少一部分包括被所述石墨烯化合物覆盖的区域，所述第一活性物质包含石墨，所述第二活性物质包含硅，并且，在满充电状态下所述第二活性物质具有Si
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Si键。3.一种二次电池，包括：正极；负极；以及电解质，其中，所述负极包括第一活性物质、第二活性物质及石墨烯化合物，所述第一活性物质的表面的至少一部分包括被所述第二活性物质覆盖的区域，所述第二活性物质的表面以及所述第一活性物质的表面的至少一部分包括被所述石墨烯化合物覆盖的区域，所述第一活性物质包含石墨，所述第二活性物质包含硅，所述正极的容量为所述负极的容量的50％以上且...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗城和贵，中尾泰介，落合辉明，高桥辰义，山崎舜平，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：