[发明专利]金属离子二次电池

权利要求书

1.金属离子二次电池，其包含：具有含硫化合物作为负极活性物质的负极、正极与电解液，正极表面上具有聚合物凝胶层，

负极活性物质通过包括下述热处理工序的方法制得：将含有选自橡胶和由具有含杂原子部位的单体单元形成的聚合物中的至少1种的高分子化合物与硫的原料，在非氧化性氛围下进行热处理，

含杂原子部位是具有选自下述基团中的基团的部位：含有选自O、S、P及N中的至少一种杂原子的1价官能基团；含有选自O、S、P及N中的至少一种杂原子的杂环基；以及-S_a-所示的基团，其中，a为2～4的整数。

2.根据权利要求1所述的金属离子二次电池，其中，电解液中含有环丁砜作为溶剂。

3.根据权利要求1或2所述的金属离子二次电池，其中，正极具有可嵌入·脱嵌锂的正极活性物质。

4.根据权利要求3所述的金属离子二次电池，其中，正极活性物质为选自锂过渡金属氧化物及锂过渡金属氧化物衍生物中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的金属离子二次电池，其中，正极活性物质为锂锰系复合氧化物。

6.根据权利要求5所述的金属离子二次电池，其中，锂锰系复合氧化物为选自LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiMn₂O₄、LiNi_0.5Mn_1.5O₄及Li₂MnO₃-LiMO₂中的至少1种，所述LiMO₂中的M为选自Ni、Co及Mn中的1种以上。

7.根据权利要求1或2所述的金属离子二次电池，其中，

构成聚合物凝胶层的聚合物选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚偏氟乙烯、聚环氧乙烷、聚丙烯酰胺、聚缩醛、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素、聚氯乙烯、聚碳硅烷、甲基丙烯酸-2羟基乙酯的共聚物、明胶、琼脂。

8.根据权利要求1所述的金属离子二次电池，其中，高分子化合物的重均分子量为2000～1500000。

9.根据权利要求1所述的金属离子二次电池，其中，热处理的原料进一步含有导电碳材料。

10.根据权利要求9所述的金属离子二次电池，其中，导电碳材料为具有石墨结构的碳材料。

11.根据权利要求1或2所述的金属离子二次电池，其中，负极活性物质中的总硫量为50.0质量％以上。

12.根据权利要求1或2所述的金属离子二次电池，其中，负极活性物质中的总硫量为53.0质量％以上。

13.根据权利要求1或2所述的金属离子二次电池，其中，热处理的原料还含有硫化促进剂。

14.根据权利要求1或2所述的金属离子二次电池，其中，由具有含杂原子部位的单体单元形成的聚合物为下述式(1)或式(2)表示的化合物：

式(1)中，R¹表示氢原子或烷基，X¹表示具有含有选自O、S、P及N中的杂原子的1价官能基团的基团或具有含有选自O、S、P及N中的杂原子的杂环基的基团，n表示整数；

式(2)中，R²表示烷基，a表示2～4的整数、m表示2～12的整数。

15.根据权利要求1或2所述的金属离子二次电池，其中，由具有含杂原子部位的单体单元形成的聚合物为聚乙烯吡啶、磷酸胆碱聚合物、烷基酚·氯化硫缩合物或聚苯乙烯磺酸。