專利名稱：非水電解液二次電池用負(fù)極材料及非水電解液二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非水電解液二次電池用負(fù)極材料、及使用此非水電解液二次電池用負(fù)極材料的非水電解液二次電池。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，伴隨著便攜式電子設(shè)備、通信設(shè)備及電動(dòng)汽車的顯著發(fā)展，從經(jīng)濟(jì)性、延長(zhǎng)機(jī)器壽命及小型輕量化的觀點(diǎn)來(lái)看，亟需一種高容量、高能量密度的非水電解液二次電池(充電電池)。因此，理論容量較高的硅系活性物質(zhì)作為負(fù)極材料，開(kāi)始受到關(guān)注，例如，在專利文獻(xiàn)I中，通過(guò)使用氧化硅作為非水電解液二次電池，例如，鋰離子二次電池用負(fù)極材料，來(lái)獲得高容量的電極。但它的初次充放電時(shí)的不可逆容量較大，且循環(huán)性未達(dá)到實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)， 仍存在改良的余地。并且，發(fā)現(xiàn)在將硅系活性物質(zhì)用作負(fù)極材料的非水電解液二次電池中，電池內(nèi)部有氣體產(chǎn)生，由于此事項(xiàng)涉及到電池的安全性、可靠性，因而不斷尋求應(yīng)付的方法。作為造成電池內(nèi)部產(chǎn)生氣體的理由，推斷為以下原理。已知在普通的鋰離子二次電池中，作為電解質(zhì)使用的LiPF6與水發(fā)生由下述化學(xué)反應(yīng)式(a)所表示的反應(yīng)。LiPF6+H20 — LiF+2HF+P0F3 ... (a)并且，已知SiO2與HF發(fā)生由下述化學(xué)反應(yīng)式(b)所表示的反應(yīng)。Si02+4HF — SiF4+2H20 ... (b)S卩，本發(fā)明人認(rèn)為，在將硅系活性物質(zhì)用作負(fù)極的電池中，通過(guò)微量存在于電池內(nèi)部的水與電解質(zhì)LiPF6發(fā)生由化學(xué)反應(yīng)式(a)所表示的反應(yīng)，而生成HF氣體，并且，通過(guò)此HF氣體與娃活性物質(zhì)中所包含的SiO2發(fā)生由化學(xué)反應(yīng)式(b)所表示的反應(yīng),從而產(chǎn)生氣體。進(jìn)一步推斷，由于在由化學(xué)反應(yīng)式(b)所表示的反應(yīng)中生成水，因此所述兩個(gè)反應(yīng)在電池內(nèi)部反復(fù)進(jìn)行,從而產(chǎn)生大量的氣體。因此,本發(fā)明人認(rèn)為，為了抑制電池內(nèi)部的氣體產(chǎn)生，修飾粒子表面，從而抑制化學(xué)反應(yīng)式(b)的反應(yīng)，是較為有效的。先前，作為修飾粒子表面的硅系活性物質(zhì)，公開(kāi)有專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3及專利文獻(xiàn)4等，并且，作為在負(fù)極活性物質(zhì)層上形成有氟樹(shù)脂被膜的負(fù)極，公開(kāi)有專利文獻(xiàn)5、專利文獻(xiàn)6及專利文獻(xiàn)7等。但是，根據(jù)本發(fā)明人的研究討論，在利用相同方法制作的負(fù)極材料及負(fù)極的氣體產(chǎn)生試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)部有氣體產(chǎn)生，從電池的安全性、可靠性的方面來(lái)看，需要進(jìn)一步改善?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特許2997741號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2006-269417號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2011-11928號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)2011-14298號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 :日本特開(kāi)2008-293872號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 :日本特開(kāi)2009-110845號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 :日本特開(kāi)2010-44958號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明是鑒于所述情況而完成，目的在于提供一種非水電解液二次電池用負(fù)極材料以及使用此非水電解液二次電池用負(fù)極材料的非水電解液二次電池，所述非水電解液二次電池用負(fù)極材料容量高，且初次充放電效率及循環(huán)特性優(yōu)異，并且安全性、可靠性較高?！そ鉀Q課題的方法為了解決所述課題，本發(fā)明提供一種非水電解液二次電池用負(fù)極材料，其包含硅系活性物質(zhì)的粒子，所述非水電解液二次電池用負(fù)極材料的特征在于上述硅系活性物質(zhì)的粒子，由含有全氟聚醚基的有機(jī)硅化合物的被膜所包覆。若是此種非水電解液二次電池用負(fù)極材料，其容量高，且初次充放電效率較高，電池內(nèi)部的氣體產(chǎn)生相較于先前的非水電解液二次電池也得以被抑制，并且安全性、可靠性較聞。此時(shí)，較優(yōu)選為，上述含有全氟聚醚基的有機(jī)硅化合物被膜，是上述硅系活性物質(zhì)的粒子的O.1質(zhì)量％以上且5質(zhì)量％以下。通過(guò)如此設(shè)定含有全氟聚醚基的有機(jī)硅化合物被膜的質(zhì)量比，可以更有效地使非水電解液二次電池用負(fù)極材料容量高，且可以提高初次充放電效率，并且電池內(nèi)部的氣體產(chǎn)生得以被抑制。并且，較優(yōu)選為，上述含有全氟聚醚基的有機(jī)硅化合物，是具有由下述通式(I)
權(quán)利要求
1.一種非水電解液二次電池用負(fù)極材料，其包含硅系活性物質(zhì)的粒子，所述非水電解液二次電池用負(fù)極材料的特征在于，上述硅系活性物質(zhì)的粒子，由含有全氟聚醚基的有機(jī)硅化合物的被膜所包覆。
2.如權(quán)利要求1所述的非水電解液二次電池用負(fù)極材料，其中，上述含有全氟聚醚基的有機(jī)硅化合物的被膜，是上述硅系活性物質(zhì)的粒子的O.1質(zhì)量％以上且5質(zhì)量％以下。
3.如權(quán)利要求1所述的非水電解液二次電池用負(fù)極材料，其中，上述含有全氟聚醚基的有機(jī)硅化合物，是具有由下述通式(I)所表示的結(jié)構(gòu)的化合物，
4.如權(quán)利要求2所述的非水電解液二次電池用負(fù)極材料，其中，上述含有全氟聚醚基的有機(jī)硅化合物，是具有由下述通式(I)所表示的結(jié)構(gòu)的化合物，
5.如權(quán)利要求3所述的非水電解液二次電池用負(fù)極材料，其中，在上述通式(I)中，由下述通式(2)所表示的全氟聚醚部分，是由下述通式(3)所表示的結(jié)構(gòu)，
6.如權(quán)利要求4所述的非水電解液二次電池用負(fù)極材料，其中，在上述通式(I)中，由下述通式(2)所表示的全氟聚醚部分，是由下述通式(3)所表示的結(jié)構(gòu)，
7.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的非水電解液二次電池用負(fù)極材料，其中， 上述硅系活性物質(zhì)的粒子，包括硅單體、氧化硅、由碳被膜所包覆的氧化硅、及硅合金中的任一種。
8.一種非水電解液二次電池，其特征在于，使用權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的非水電解液二次電池用負(fù)極材料。
9.一種非水電解液二次電池，其特征在于，使用權(quán)利要求7所述的非水電解液二次電池 用負(fù)極材料。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種非水電解液二次電池用負(fù)極材料以及使用此非水電解液二次電池用負(fù)極材料的非水電解液二次電池，所述非水電解液二次電池用負(fù)極材料的容量高，且初次充放電效率及循環(huán)特性優(yōu)異，并且安全性、可靠性較高。為了解決此課題，本發(fā)明提供一種非水電解液二次電池用負(fù)極材料及使用此非水電解液二次電池用負(fù)極材料的非水電解液二次電池，該非水電解液二次電池用負(fù)極材料包含硅系活性物質(zhì)的粒子，所述非水電解液二次電池用負(fù)極材料的特征在于上述硅系活性物質(zhì)的粒子，由含有全氟聚醚基的有機(jī)硅化合物的被膜所包覆。
文檔編號(hào)H01M10/05GK103022440SQ20121035716
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者谷口一行, 中西鐵雄 申請(qǐng)人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社