[发明专利]锂二次电池

说明书

一种锂二次电池，其具备：正极、负极、锂离子传导性的非水电解质、及配置于正极与负极之间的分隔件，负极中，在充电时锂金属析出，在放电时锂金属溶解于非水电解质中，非水电解质包含阳离子和阴离子，阳离子包含锂离子，且包含选自由Na、K、Rb、Cs、Fr、Mg、Ca、Sr、Ba和Al组成的组中的至少1种阳离子X，阴离子包含草酸盐络合物阴离子Y。

技术领域

本公开涉及使用锂金属作为负极活性物质的锂二次电池。

背景技术

非水电解质二次电池例如被用于计算机和智能手机等ICT用途、车载用途、以及蓄电用途等用途中。在这样的用途中，对于非水电解质二次电池要求进一步的高容量化。作为高容量的非水电解质二次电池，已知锂离子电池。锂离子电池的高容量化可以通过组合使用例如石墨和硅化合物等合金活性物质作为负极活性物质而实现。然而，锂离子电池的高容量化逐渐达到极限。

作为超过锂离子电池的高容量的非水电解质二次电池，锂二次电池是有希望的。锂二次电池中，在充电时，锂金属在负极中析出，该锂金属在放电时溶解于非水电解质中。需要说明的是，锂二次电池有时称为锂金属二次电池。

锂电池中，在充电时锂金属在负极中析出。此时，锂金属可以以树枝晶体状析出。然而，若生成树枝晶体，则有负极的比表面积增大、副反应增加的倾向。因此，放电容量和循环特性容易降低。

非专利文献1中记载了：通过在电解质中添加铯离子或铷离子，从而抑制树枝晶体的析出。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Fei Ding,et al.,“Dendrite-Free Lithium Deposition viaSelf-Healing Electrostatic Shield Mechanism”,J.Am.Chem.Soc.,2013,135,p.4450-4456

发明内容

然而，非专利文献1中，抑制树枝晶体的析出的效果并不充分，锂二次电池的循环特性的改善存在极限。

本公开的一个方面涉及一种锂二次电池，其具备：正极、负极、锂离子传导性的非水电解质、及配置于前述正极和前述负极之间的分隔件，前述负极中，在充电时锂金属析出，在放电时前述锂金属溶解于前述非水电解质中，前述非水电解质包含阳离子和阴离子，前述阳离子包含锂离子，且包含选自由Na、K、Rb、Cs、Fr、Mg、Ca、Sr、Ba和Al组成的组中的至少1种阳离子X，前述阴离子包含草酸盐络合物阴离子Y。

在锂二次电池中，改善循环特性。

附图说明

图1是示意性示出本公开的一实施方式的锂二次电池的纵向截面图。

具体实施方式

本公开的一实施方式的锂二次电池具备：正极、负极、锂离子传导性的非水电解质、及配置于正极和负极之间的分隔件。负极中，在充电时锂金属析出，在放电时锂金属溶解于非水电解质中。非水电解质包含阳离子和阴离子。阳离子包含锂离子，且包含选自由Na、K、Rb、Cs、Fr、Mg、Ca、Sr、Ba和Al组成的组中的至少1种阳离子X。阴离子包含草酸盐络合物阴离子Y。阳离子X通常由Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺、Fr⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Al³⁺等表示。

锂二次电池中，通过充放电，在负极中重复锂金属的析出和溶解。锂二次电池中，锂金属几乎常态地存在于负极中。因此，锂二次电池中，与锂离子电池相比锂金属与非水电解质的接触机会增多，两者之间的副反应容易变得显著。