[发明专利]全固体锂离子二次电池用的负极合材及其制造方法

说明书

本发明涉及全固体锂离子二次电池用的负极合材及其制造方法。所述全固体锂离子二次电池用的负极合材具有含有Si的负极活性物质，能够抑制全固体锂离子二次电池中的内部电阻的上升。负极合材，其是全固体锂离子二次电池用的负极合材，其特征在于，所述负极合材含有负极活性物质(A)、固体电解质(B)、导电材料(C)和粘结剂(D)，所述负极活性物质(A)含有Si，所述固体电解质(B)含有硫化物固体电解质，所述导电材料(C)含有具有碳六元环的纤维状碳材料，所述粘结剂(D)含有具有芳香环的高分子化合物。

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及其制造方法。

背景技术

含有能够与Li形成合金的金属的活性物质(合金系活性物质)与碳系负极活性物质相比，单位体积的理论容量大，因此，提出了将这种合金系活性物质用于负极的锂离子电池。

其中，由于容量特别大，因此，Si作为能够与Li形成合金的金属备受关注。

专利文献1中公开了一种锂离子电池用负极合材，其中，作为负极活性物质粉末，含有由能够进行锂离子的嵌入脱嵌的金属或合金构成的负极活性物质粒子的粉末。另外，专利文献1的实施例中公开了使用Si单质粉末作为负极活性物质粉末来制作的负极合材。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-069416号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，本研究人发现：在专利文献1中公开的具备包含使用了含有Si的负极活性物质的负极合材的负极的全固体锂离子二次电池中，重复进行充放电循环时，内部电阻大大上升。

本公开鉴于上述实际情况，目的在于提供一种具有含有Si的负极活性物质，能够抑制全固体锂离子二次电池中的内部电阻的上升的全固体锂离子二次电池用的负极合材及其制造方法。

用于解决课题的手段

本公开的负极合材为全固体锂离子二次电池用，其特征在于，含有负极活性物质(A)、固体电解质(B)、导电材料(C)和粘结剂(D)，所述负极活性物质(A)含有Si，所述固体电解质(B)含有硫化物固体电解质，所述导电材料(C)含有具有碳六元环的纤维状碳材料，所述粘结剂(D)含有具有芳香环的高分子化合物。

就所述负极合材而言，作为所述纤维状碳材料，可以含有气相生长碳纤维。

所述纤维状碳材料的长宽比可以为10～100，且纤维直径可以为10～600nm。

就所述负极合材而言，作为所述高分子化合物，可以含有选自苯乙烯-丁二烯橡胶和苯乙烯-异丁烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。

就所述负极合材而言，作为所述硫化物固体电解质，可以含有选自Li₂S、LiBr和LiI中的至少1种锂化合物和选自P₂S₅和SiS₂中的至少1种硫化合物。

本公开的全固体锂离子二次电池用的负极合材的制造方法的特征在于，具有以下工序：准备负极合材用原料的负极合材用原料准备工序(I)，和将所述负极合材用原料干燥的干燥工序(II)；其中，所述负极合材用原料包含：含有Si的负极活性物质(A)、含有硫化物固体电解质的固体电解质(B)、含有具有碳六元环的纤维状碳材料的导电材料(C)、含有具有芳香环的高分子化合物的粘结剂(D)、和具有芳香环的有机溶剂(E)。

在所述干燥工序(II)之前，可以具有将所述负极合材用原料涂布于基材的涂布工序，在所述干燥工序(II)中，可以将涂布后的所述负极合材用原料干燥。

作为所述纤维状碳材料，可以使用气相生长碳纤维。