[发明专利]电化学元件和其制造方法、以及电化学器件

说明书

电化学元件具备：集电体、和负载于前述集电体的活性物质层，前述活性物质层包含活性物质颗粒，前述活性物质颗粒具备：包含硅酸锂相和分散于前述硅酸锂相内的硅颗粒的硅酸锂复合颗粒、及覆盖前述硅酸锂复合颗粒的表面的至少一部分的第1覆膜，前述第1覆膜包含除非金属元素以外的第1元素的氧化物，前述将活性物质层的厚度设为TA时，位于前述活性物质层距离前述集电体的表面0.25TA的位置的覆盖前述硅酸锂复合颗粒的前述第1覆膜的厚度T1b、与位于前述活性物质层距离前述集电体的表面0.75TA的位置的覆盖前述硅酸锂复合颗粒的前述第1覆膜的厚度T1t满足T1bT1t。

技术领域

本公开主要涉及活性物质层的改良。

背景技术

随着电化学器件的用途的多样化，要求各种性能的改善。关于其，专利文献1提出了用金属氧化物覆盖正极和负极的表面的方案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-97999号公报

发明内容

作为电化学器件的性能之一，要求高容量化。例如锂离子二次电池中，研究了使用硅化合物作为负极材料。还已知，硅化合物与使用碳材料作为负极材料的情况相比，由于电池工作中的副反应而容易被腐蚀。因此，即使在使用硅化合物作为活性物质颗粒的情况下，也要求抑制电化学器件的容量维持率的降低。

本公开的一方面涉及一种电化学元件，其具备：集电体、和负载于前述集电体的活性物质层，前述活性物质层包含活性物质颗粒，前述活性物质颗粒具备：包含硅酸锂相和分散于前述硅酸锂相内的硅颗粒的硅酸锂复合颗粒、及覆盖前述硅酸锂复合颗粒的表面的至少一部分的第1覆膜，前述第1覆膜包含除非金属元素以外的第1元素的氧化物，将前述活性物质层的厚度设为TA时，位于前述活性物质层距离前述集电体的表面0.25TA的位置的覆盖前述硅酸锂复合颗粒的前述第1覆膜的厚度T1b、与位于前述活性物质层距离前述集电体的表面0.75TA的位置的覆盖前述硅酸锂复合颗粒的前述第1覆膜的厚度T1t满足T1bT1t。

本公开的另一方面涉及一种电化学器件，其具备：第1电极、第2电极和夹设于它们之间的分隔件，前述第1电极和第2电极中的一者由上述电化学元件构成。

本公开的进一步另一方面涉及一种电化学元件的制造方法，其具备如下工序：准备工序，准备包含硅酸锂相和分散于前述硅酸锂相内的硅颗粒的硅酸锂复合颗粒；负载工序，使前述硅酸锂复合颗粒负载于集电体的表面；和，覆膜形成工序，在前述负载工序后，使前述硅酸锂复合颗粒暴露于包含除非金属元素以外的第1元素的气相，在其表面的至少一部分形成包含前述第1元素的氧化物的第1覆膜。

根据本公开，可以提高电化学器件的容量维持率。

附图说明

图1为示出本公开的一实施方式的电化学元件的主要部分的示意剖视图。

图2为进一步放大了图1所示的电化学元件的主要部分而示出的示意剖视图。

图3为详细示出本公开的一实施方式的活性物质的示意剖视图。

图4为切去了本公开的一实施方式的非水电解质二次电池的一部分的立体简图。

图5为示出本公开的一实施方式的电化学元件的制造方法的流程图。

具体实施方式

A.电化学元件

本公开的实施方式的电化学元件具备：集电体、和负载于集电体的活性物质层。活性物质层包含活性物质颗粒。活性物质颗粒具备：包含硅酸锂相和分散于硅酸锂相内的硅颗粒的硅酸锂复合颗粒、及覆盖硅酸锂复合颗粒的表面的至少一部分的第1覆膜。第1覆膜包含除非金属元素以外的第1元素的氧化物。