System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 铝负极及非水电解液二次电池制造技术_技高网

铝负极及非水电解液二次电池制造技术

技术编号:42933510 阅读:4 留言:0更新日期:2024-10-11 15:55
一种铝负极,其是非水电解液二次电池中使用的铝负极,具有以铝作为材料的负极本体,该铝负极在以规定的测定条件测定的锂化反应中锂化容量为1mAh/cm<supgt;2</supgt;时的电阻值为6.5kΩ·cm<supgt;2</supgt;以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及铝负极及非水电解液二次电池。本申请基于2022年3月31日申请的日本特愿2022-60259号而主张优先权,并将其内容援引于此。


技术介绍

1、能够充电的二次电池已知有作为电解质使用非水电解液的二次电池(以下,非水电解液二次电池)和使用固体电解质的二次电池(全固体二次电池)。其中,非水电解液二次电池不仅已经在手机用途、笔记本电脑用途等小型电源中,而且在汽车用途、电力储藏用途等中型或大型电源中,实用化也取得进展。

2、对于非水电解液二次电池,为了性能提高,正在推进对电极、电极中所含的活性物质的研究。例如,对于非水电解液二次电池中的锂二次电池,进行了对于构成锂二次电池的负极使用理论容量大于以往的负极材料即石墨的材料来提高电池性能的研究。作为这样的材料,与石墨同样地例如能够存储及能够释放锂离子的金属材料受到关注。

3、作为由金属材料形成的负极的例子,例如在专利文献1中记载了由多孔质的铝合金且包含硅或锡中的至少1种的二次电池用负极活性物质构成的负极。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1:日本特开2011-228058号公报


技术实现思路

1、专利技术所要解决的课题

2、在非水电解液二次电池的应用领域扩大的过程中,非水电解液二次电池被要求循环特性的进一步提高。对于非水电解液二次电池中使用的金属负极,循环特性存在改良的余地。

3、需要说明的是,所谓非水电解液二次电池的“循环特性”是以反复充电和放电时的放电容量维持率进行评价的性能。将非水电解液二次电池的反复充电和放电时放电容量维持率高评价为“循环特性良好”。

4、本专利技术是鉴于上述情况而进行的,目的是提供能够提高非水电解液二次电池的循环特性的非水电解液二次电池用的铝负极及使用了其的非水电解液二次电池。

5、用于解决课题的手段

6、专利技术人们对于采用以铝作为材料的负极(铝负极)作为金属负极的非水电解液二次电池,对伴随充放电的负极的情况进行分析,研究了负极劣化的原因。其结果确认了:在进行了数个循环充放电的上述非水电解液二次电池的负极的表面形成有最初并不存在的被膜。

7、专利技术人们认为上述被膜会阻碍li离子对于铝负极的嵌入及脱嵌,对物性造成不良影响。专利技术人们基于该想法进行了深入研究,完成了本专利技术。

8、即,为了解决上述的课题,本专利技术的一个方案包含以下的方案。

9、[1]一种铝负极,其是非水电解液二次电池中使用的铝负极,具有以铝作为材料的负极本体,该铝负极在以下述测定条件测定的锂化反应中锂化容量为1mah/cm2时的电阻值为6.5kω·cm2以下。

10、(测定条件)

11、电流密度:0.6ma/cm2

12、正极:licoo2

13、电解液:1mol/l的lipf6溶液(碳酸亚乙酯:碳酸二甲酯=1:1(体积比)混合溶剂)

14、测定温度:25℃

15、c倍率:0.2c

16、[2]根据[1]所述的铝负极,其具有形成于上述负极本体的表面的被膜,上述被膜以选自由金、碳、氧化铝水合物组成的组中的任一者作为材料。

17、[3]根据[2]所述的铝负极,其中,上述被膜的厚度为1μm以下。

18、[4]根据[2]或[3]所述的铝负极,其中,上述被膜以碳作为材料,上述被膜的氧含有率为20mol%以下。

19、[5]根据[1]所述的铝负极,其中,上述负极本体为轧制材,在上述负极本体的表面的ft-ir分析中,轧制油为检测限以下。

20、[6]根据[5]所述的铝负极,其中,上述负极本体为将以铝作为材料的轧制材的表面通过碱处理和酸处理中的任一者或两者进行了处理的构件。

21、[7]根据[1]~[6]中任一项所述的铝负极,其中,在实施上述锂化反应之后,形成于上述铝负极的表面的上述电解液的堆积物的厚度为2μm以下。

22、[8]根据[1]~[7]中任一项所述的铝负极,其中,上述负极本体包含铝和选自由si、ge、sn、ag、sb、bi、in、mn及mg组成的组中的1种以上的金属元素,上述金属元素相对于上述负极本体的总量的含有率为0.1质量%以上且8质量%以下。

23、[9]根据[1]~[8]中任一项所述的铝负极,其中,由上述负极本体的截面的扫描离子显微镜图像求出的铝晶粒的平均晶粒粒径为200μm以下。

24、[10]一种非水电解液二次电池,其具有正极、[1]~[9]中任一项所述的铝负极和非水电解液。

25、[11]根据[10]所述的非水电解液二次电池,其中,上述非水电解液包含libf4。

26、[12]一种非水电解液二次电池,其具有正极、铝负极和包含libf4的非水电解液,上述铝负极以下述测定条件测定的锂化反应的电阻值为6.5kω·cm2以下。

27、(测定条件)

28、锂化容量:1mah/cm2

29、电流密度:0.6ma/cm2

30、正极:licoo2

31、测定温度:25℃

32、c倍率:0.2c

33、专利技术效果

34、根据本专利技术,能够提供能够提高非水电解液二次电池的循环特性的非水电解液二次电池用的铝负极及使用了其的非水电解液二次电池。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铝负极,其是非水电解液二次电池中使用的铝负极,

2.根据权利要求1所述的铝负极,其具有形成于所述负极本体的表面的被膜,

3.根据权利要求2所述的铝负极,其中,所述被膜的厚度为1μm以下。

4.根据权利要求2或3所述的铝负极,其中,所述被膜以碳作为材料,

5.根据权利要求1所述的铝负极,其中,所述负极本体为轧制材,

6.根据权利要求1~5中任一项所述的铝负极,其中,在实施所述锂化反应之后,形成于所述铝负极的表面的所述电解液的堆积物的厚度为2μm以下。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的铝负极,其中,所述负极本体包含铝和选自由Si、Ge、Sn、Ag、Sb、Bi、In、Mn及Mg组成的组中的1种以上的金属元素,

8.根据权利要求1~7中任一项所述的铝负极,其中,由所述负极本体的截面的扫描离子显微镜图像求出的铝晶粒的平均晶粒粒径为200μm以下。

9.一种非水电解液二次电池,其具有:

10.根据权利要求9所述的非水电解液二次电池,其中,所述非水电解液包含LiBF4。>

11.一种非水电解液二次电池,其具有:

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种铝负极,其是非水电解液二次电池中使用的铝负极,

2.根据权利要求1所述的铝负极,其具有形成于所述负极本体的表面的被膜,

3.根据权利要求2所述的铝负极,其中,所述被膜的厚度为1μm以下。

4.根据权利要求2或3所述的铝负极,其中,所述被膜以碳作为材料,

5.根据权利要求1所述的铝负极,其中,所述负极本体为轧制材,

6.根据权利要求1~5中任一项所述的铝负极,其中,在实施所述锂化反应之后,形成于所述铝负极的表面的所述电解液的堆积物的厚度为2μm以下。...

【专利技术属性】
技术研发人员:山口泷太郎松本慎吾中田优树本多祥晃有村孝
申请(专利权)人:住友化学株式会社
类型:发明
国别省市:

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