非水电解质二次电池用的负极活性物质制造技术

公开的非水电解质二次电池用的负极活性物质包含：含有硅的活性物质颗粒

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池用的负极活性物质、使用了其的非水电解质二次电池、和非水电解质二次电池用的负极活性物质的制造方法


[0001]本公开涉及非水电解质二次电池用的负极活性物质
、
使用了其的非水电解质二次电池
、
和非水电解质二次电池用的负极活性物质的制造方法
。

技术介绍

[0002]已知硅
(Si)、SiO
x
所示的硅氧化物等硅材料与石墨等碳材料相比，每单位体积中能吸储大量的锂离子，研究了对锂离子电池等的负极的应用
。
将硅材料作为负极活性物质使用的非水电解质二次电池与将石墨作为负极活性物质的情况相比，存在充放电效率低的课题
。
因此，为了改善充放电效率，提出了将锂硅酸盐作为负极活性物质使用的方案
。
[0003]专利文献
1(
日本特开
2003
‑
160328
号公报
)
公开了：“一种含锂的氧化硅粉末，其特征在于，其为通式
SiLi
x
O
y
所示的含锂的氧化硅粉末，
x、y
的范围为
0<x<1.0
，
0<y<1.5
，锂融合化
、
且其一部分结晶
。”。
[0004]专利文献
2(
日本特开
2014
‑
150068
号公报
)
公开了：“通过具备由硅烷偶联剂对每单位比表面积中的表面水分量
(200
‑
300℃)
为
0.1
～
20ppm/(m2/g)
的含硅物质进行表面处理的工序的制法得到的规定的非水电解质二次电池用负极活性物质
。”。
[0005]非专利文献1报道了，在使用了
Si/C
复合物的单极电池的电解液中添加含乙烯基的硅烷偶联剂，从而充放电循环中的容量维持率改善
。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开
2003
‑
160328
号公报
[0009]专利文献2：日本特开
2014
‑
150068
号公报
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1：
Ionics
，
2018
，
24
，
3691
‑
3698

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的问题
[0013]对于非水电解质二次电池，要求进一步抑制重复充放电循环时的放电容量的降低
。
这样的情况下，本公开的目的之一在于，提供：能构成充放电循环中的容量维持率高的非水电解质二次电池的负极活性物质
。
[0014]用于解决问题的方案
[0015]本公开的一方案涉及一种非水电解质二次电池用的负极活性物质
。
该负极活性物质包含：含有硅的活性物质颗粒
、
和形成于前述活性物质颗粒的表面的表面层，前述表面层包含化合物以形成硅氧烷键的方式反应而得到的反应产物，前述化合物包含
Si
‑
R1
‑
Si
所示的结构，前述
R1
为具有链状部的原子团，所述链状部包含选自由硫原子
、
氧原子和氮原子组
成的组中的至少1种和亚烷基作为构成要素，前述2个
Si
中的一者上键合有选自由碳数处于1～6的范围的烷氧基
、
包含氧亚烷基且
‑
O
‑
(C
x1
H
2x1+1
O
y1
)
所示的基团
(x1
为2以上且6以下的整数，
y1
为1以上且3以下的整数
)、
氯基
、
和羟基组成的组中的至少1个原子团，前述2个
Si
的另一者上键合有选自由碳数处于1～6的范围的烷氧基
、
包含氧亚烷基且
‑
O
‑
(C
x2
H
2x2+1
O
y2
)
所示的基团
(x2
为2以上且6以下的整数，
y2
为1以上且3以下的整数
)、
氯基
、
和羟基组成的组中的至少1个原子团
。
[0016]本公开的另一方案涉及一种非水电解质二次电池
。
该非水电解质二次电池包含：正极
、
负极和非水电解质，前述负极包含本公开的负极活性物质
。
[0017]本公开的另一方案涉及一种非水电解质二次电池用的负极活性物质的制造方法
。
该制造方法包括如下工序：使第1工序化合物或溶解有前述化合物的液体与含有硅的活性物质颗粒接触；和，第2工序，在使前述化合物或前述液体与前述活性物质颗粒接触的状态下，以形成硅氧烷键的方式使前述化合物反应，前述化合物包含
Si
‑
R1
‑
Si
所示的结构，前述
R1
为具有链状部的原子团，所述链状部包含选自由硫原子
、
氧原子和氮原子组成的组中的至少1种和亚烷基作为构成要素，前述2个
Si
中的一者上键合有选自由碳数处于1～6的范围的烷氧基
、
包含氧亚烷基且
‑
O
‑
(C
x1
H
2x1+1
O
y1
)
所示的基团
(x1
为2以上且6以下的整数，
y1
为1以上且3以下的整数
)、
氯基
、
和羟基组成的组中的至少1个原子团，前述2个
Si
的另一者上键合有选自由碳数处于1～6的范围的烷氧基
、
包含氧亚烷基且
‑
O
‑
(C
x2
H
2x2+1
O
y2
)
所示的基团
(x2
为2以上且6以下的整数，
y2
为1以上且3以下的整数
)、
氯基
、
和羟基组成的组中的至少1个原子团
。
[0018]专利技术的效果
[0019]根据本公开，得到能构成充放电循环中的容量维持率高的非水电解质二次电池的负极活性物质
。
进而，根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种非水电解质二次电池用的负极活性物质，其包含：含有硅的活性物质颗粒
、
和形成于所述活性物质颗粒的表面的表面层，所述表面层包含化合物以形成硅氧烷键的方式反应而得到的反应产物，所述化合物包含
Si
‑
R1
‑
Si
所示的结构，所述
R1
为具有链状部的原子团，该链状部包含选自由硫原子
、
氧原子和氮原子组成的组中的至少1种和亚烷基作为构成要素，所述2个
Si
中的一者上键合有选自由碳数处于1～6的范围的烷氧基
、
包含氧亚烷基且
‑
O
‑
(C
x1
H
2x1+1
O
y1
)
所示的基团
、
氯基
、
和羟基组成的组中的至少1个原子团，
x1
为2以上且6以下的整数，
y1
为1以上且3以下的整数，所述2个
Si
的另一者上键合有选自由碳数处于1～6的范围的烷氧基
、
包含氧亚烷基且
‑
O
‑
(C
x2
H
2x2+1
O
y2
)
所示的基团
、
氯基
、
和羟基组成的组中的至少1个原子团，
x2
为2以上且6以下的整数，
y2
为1以上且3以下的整数
。2.
根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述化合物为以下的式
(1)
所示的化合物，式
(1)
中，选自由
R2、R3
和
R4
组成的组中的至少1者各自独立地为碳数处于1～6的范围的烷氧基
、
包含氧亚烷基且
‑
O
‑
(C
x1
H
2x1+1
O
y1
)
所示的基团
、
氯基
、
或羟基，
x1
为2以上且6以下的整数，
y1
为1以上且3以下的整数；选自由
R5、R6
和
R7
组成的组中的至少1者各自独立地为碳数处于1～6的范围的烷氧基
、
包含氧亚烷基且
‑
O
‑
(C
x2
H
2x2+1
O
y2
)
所示的基团
、
氯基
、
或羟基，
x2
为2以上且6以下的整数，
y2
为1以上且3以下的整数；
R2
～
R7
的剩余各自独立地为碳数处于1～6的范围的烃基
、
氢原子
、
或
C
x3
H
2x3+y3+1
N
y3
O
z3
S
w3
所示的基团，其中，
x3
为1以上且6以下的整数，
y3
为0以上且3以下的整数，
z3
为0以上且3以下的整数，
w3
为0以上且3以下的整数，为
1≤y3+z3+w3
；
R2
～
R7
任选相同或不同
。3.
根据权利要求2所述的负极活性物质，其中，所述式
(1)
中，
R2
～
R7
为甲氧基或乙氧基
。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
R1
包含选自由硫原子
、
氧原子和氮原子组成的组中的至少1种杂原子
、
和以夹持所述至少1种杂原子的方式构成所述链状部的2个亚烷基，所述2个亚烷基的碳数各自独立地处于2～4的范围
。5.
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
R1
为
‑
(CH2)
p
S
n
(CH2)
q
‑
，其中，
1≤n≤6、2≤p≤4、2≤q≤4
；
‑
(CH2)
p
O(CH2)
q
‑
，其中，
2≤p≤4、2≤q≤4
；
‑
(CH2)
p
O(CH2)
r
O(CH2)
q
‑
，其中，
2≤p≤4、2≤q≤4、2≤r≤4
；和
...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴田翔，铃木扩哲，坂田基浩，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：