[发明专利]全固体锂离子二次电池用的负极合材、包含其的负极和具有该负极的全固体锂离子二次电池

说明书

本发明涉及全固体锂离子二次电池用的负极合材、包含该负极合材的负极和具有该负极的全固体锂离子二次电池。提供在全固体锂离子二次电池中使用时循环特性良好的负极合材、包含该负极合材的负极以及具有该负极的全固体锂离子二次电池。负极合材，是全固体锂离子二次电池用的负极合材，其特征在于，负极合材含有负极活性物质、固体电解质和导电材料，负极活性物质包含选自可与Li形成合金的金属和该金属的氧化物中的至少一种的活性物质，固体电解质为LiX‑Li₂S‑P₂S₅系固体电解质(X为选自F、Cl、Br和I中的至少1种的卤素)，将负极合材的体积设为100体积％时的导电材料的体积比例(％)乘以固体电解质的松密度所得的值为0.53以上且3.0以下。

技术领域

本公开涉及全固体锂离子二次电池用的负极合材、包含该负极合材的负极和具有该负极的全固体锂离子二次电池。

背景技术

含有可与Li形成合金的Si等金属的活性物质(合金系活性物质)与碳系的负极活性物质相比，单位体积的理论容量大，因此提案有将这样的合金系活性物质用于负极的锂离子电池。

专利文献1中公开了使用平均粒径为10μm以下的合金系活性物质作为负极活性物质粉末的二次电池用负极合材、和包含含有该负极活性物质粉末的负极层的全固体锂离子电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-69416号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，就专利文献1中公开那样的、使用合金系活性物质作为负极活性物质的全固体锂离子二次电池而言，反复进行充放电循环时的容量维持率低。

本公开鉴于上述实际情况，目的在于提供在全固体锂离子二次电池中使用时循环特性良好的负极合材、包含该负极合材的负极和具有该负极的全固体锂离子二次电池。

用于解决课题的手段

本公开的负极合材是全固体锂离子二次电池用的负极合材，其特征在于，含有负极活性物质、固体电解质和导电材料，上述负极活性物质包含选自可与Li形成合金的金属和该金属的氧化物中的至少一种的活性物质，上述固体电解质为LiX-Li₂S-P₂S₅系固体电解质(X为选自F、Cl、Br和I中的至少1种的卤素)，将上述负极合材的体积设为100体积％时的上述导电材料的体积比例(％)乘以上述固体电解质的松密度所得的值为0.53以上且3.0以下。

上述负极活性物质可以包含Si单质。

上述导电材料可以是选自炭黑、碳纳米管和碳纳米纤维中的至少一种的碳系原料。

本公开的负极是全固体锂离子二次电池用的负极，其特征在于，包含上述负极合材。

本公开的全固体锂离子二次电池的特征在于，具有上述负极。

发明效果

根据本公开的负极合材，通过导电材料的体积比例的值乘以固体电解质的松密度的值所得的值在特定的范围内，与在该范围以外的负极合材相比，能够提供循环特性良好的全固体锂离子二次电池。

附图说明

图1为全固体锂离子二次电池的构成例的示意图。

附图标记说明

1 固体电解质层

2 正极

3 负极

101 正极-固体电解质层-负极集合体