[发明专利]离子捕捉剂、锂离子电池用间隔件及锂离子二次电池

说明书

一种离子捕捉剂、及含有该离子捕捉剂的锂离子电池用间隔件或锂离子二次电池，该离子捕捉剂是担载有超过以质子作为离子交换基的层状磷酸盐化合物所具备的理论交换容量的锂离子且不具有结晶水的层状磷酸盐化合物。

技术领域

本发明涉及离子捕捉剂、锂离子电池用间隔件及锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池与镍氢电池、铅蓄电池等其他二次电池相比质量轻且具有高输入输出特性，因此，作为电动汽车、混合动力型电动汽车等中使用的高输入输出用电源而受到关注。

但是，当电池的构成材料中存在杂质(例如Fe、Ni、Mg、Cu等磁性杂质或其离子)时，在充放电时，有时构成正极的锂会在负极上析出。例如，在负极上析出的锂枝晶(dendrite)突破间隔件并到达正极，有时会成为短路的原因。

此外，锂离子二次电池在夏天的车中等有时使用温度会达到40℃～80℃。此时，锰等金属会从作为正极的构成材料的含锂金属氧化物溶出并在负极上析出，有可能使电池的特性(容量等)降低。

针对这样的问题，例如在专利文献1中记载了一种具有捕捉物质的锂离子二次电池，该捕捉物质具有通过吸收、键合或吸附来捕捉锂离子二次电池内部产生的杂质或副产物的功能，作为上述捕捉物质，列举了活性炭、硅胶和沸石等。

此外，例如，在专利文献2中公开了一种非水系锂离子二次电池，其在非水电解液内分离地配置有正极和负极，该正极以在构成元素中包含Fe或Mn作为金属元素的锂化合物作为正极活性物质，该负极以可吸储、释放锂离子的碳材料作为负极活性物质，上述正极含有相对于上述正极活性物质为0.5～5wt％的沸石，该沸石的有效细孔径大于上述金属元素的离子半径且为0.5nm以下。

另外，在专利文献3～5中公开了特定组成、结构的铝硅酸盐、使用其的锂离子二次电池及部件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-77103号公报

专利文献2：日本特开2010-129430号公报

专利文献3：国际公开第2012/124222号

专利文献4：日本特开2013-105673号公报

专利文献5：日本特开2013-127955号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的一个实施方式所要解决的课题在于提供一种高效地捕捉电池内部产生的杂质的离子捕捉剂。

此外，本发明的其他实施方式所要解决的课题在于提供一种包含该离子捕捉剂、抑制电池特性的经时劣化、抑制电池容量的减少的锂离子电池用间隔件或锂离子二次电池。

用于解决课题的手段

本发明人为了提高杂质的吸附速度而进行了各种研究后，得到了如下见解：下述锂离子二次电池用离子捕捉剂可以高速地捕捉杂质，该锂离子二次电池用离子捕捉剂是担载有超过以质子作为离子交换基的层状磷酸盐化合物所具备的理论交换容量的锂离子且不具有结晶水的层状磷酸盐化合物。根据本说明书，基于该见解，提供以下的方案。

1一种离子捕捉剂，其是担载有超过以质子作为离子交换基的层状磷酸盐化合物所具备的理论交换容量的锂离子且不具有结晶水的层状磷酸盐化合物。

2根据1所述的离子捕捉剂，其中，上述层状磷酸盐化合物中所含的锂原子与磷酸基PO₄的质量比(Li/PO₄)为0.07以上。

3根据1或2所述的离子捕捉剂，其中，上述层状磷酸盐化合物的比表面积为15m²/g以上。