[发明专利]电极及其制造方法、以及二次电池

说明书

技术领域

本公开内容涉及电极、其制造方法、以及二次电池。

背景技术

空气-金属二次电池使用具有高能量密度的金属作为负极活性物质，并且使用空气中的氧作为正极活性物质。因此，空气-金属二次电池理论上能够获得大能量密度。例如，JP2002-015737A公开了一种包括正极、负极和非水电解质层的非水电解质电池。所述正极主要包括含碳材料，其中被具有1nm以上直径的细孔占据的细细孔容积为1.0mL/g以上。负极包括吸收和释放金属离子的负极活性物质。非水电解质层被夹在正极和负极之间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP2002-015737A

发明内容

本发明要解决的问题

顺便提及，对于空气-金属二次电池，例如空气-锂二次电池的实际使用存在各种问题。作为所述问题之一，可以提及差的充放电循环特性。即，在空气-金属二次电池中，当电池被反复充电和放电时，放电容量显著且极大地降低。但是，上述专利申请公开公报完全没有提及充放电循环特性的改进。

因此，本公开内容的目的是提供一种用于获得具有优异充放电循环特性的二次电池的电极、制造该电极的方法以及使用该电极的二次电池。

问题的解决方案

为达到上述目的的根据本公开内容第一实施方式的电极包括植物来源的多孔碳材料。在该电极中，当将通过X射线光电子能谱法(X-rayphotoelectronspectroscopy)获得的多孔碳材料的O(1s)光谱的峰面积定义为P_o，并且将其C(1s)光谱的峰面积定义为P_c时，P_o/P_c≤0.05，优选P_o/P_c≤0.01。

为达到上述目的的根据本公开内容第二实施方式的电极包括植物来源的多孔碳材料，已经从其表面除去含氧官能团。

为达到上述目的的根据本公开内容第一实施方式的二次电池包括含有植物来源的多孔碳材料的电极。在该二次电池中，当将通过X射线光电子能谱法获得的多孔碳材料的O(1s)光谱的峰面积定义为P_o并且将其C(1s)光谱的峰面积定义为P_c时，P_o/P_c≤0.05，优选P_o/P_c≤0.01。

为达到上述目的的根据本公开内容第二实施方式的二次电池包括含有植物来源的多孔碳材料的电极，已经从所述多孔碳材料的表面除去了含氧官能团。

为达到上述目的的根据本公开内容第一实施方式的用于制造电极的方法为制造包括植物来源的多孔碳材料的电极的方法，其中，当将通过X射线光电子能谱法获得的多孔碳材料的O(1s)光谱的峰面积定义为P_o，并且将其C(1s)光谱的峰面积定义为P_c时，P_o/P_c≤0.05，优选P_o/P_c≤0.01。所述多孔碳材料通过在400℃至1400℃碳化植物来源的材料、然后使用酸或碱处理所述植物来源的材料、接着在高于碳化温度的温度下加热所述植物来源的材料获得。

为达到上述目的的根据本公开内容第二实施方式的用于制造电极的方法为用于制造包括植物来源的多孔碳材料的电极的方法，已经从所述多孔碳材料的表面除去含氧官能团。所述多孔碳材料通过在400℃至1400℃碳化植物来源的材料、然后使用酸或碱处理植物来源的材料、接着在高于碳化温度的温度下加热植物来源的材料而获得。

为达到上述目的的根据本公开内容第三实施方式的用于制造电极的方法为用于制造包括植物来源的多孔碳材料的电极的方法，已经从所述多孔碳材料的表面除去含氧官能团。所述多孔碳材料通过在400℃至1400℃碳化植物来源的材料、然后使用酸或碱处理植物来源的材料、接着从所述多孔碳材料的表面除去含氧官能团获得。

发明的效果

在根据本公开内容第一实施方式的电极、制造电极的方法以及二次电池中，定义了P_o和P_c之间的比率。在根据本公开内容第二实施方式的电极、制造电极的方法以及二次电池中，已经从包括在电极中的多孔碳材料的表面除去含氧官能团。在根据本公开内容第三实施方式的用于制造电极的方法中，从多孔碳材料的表面除去含氧官能团。因此，可以提供具有优异的充放电循环特性的二次电池。

附图说明