[发明专利]锂离子二次电池用电极及锂离子二次电池

说明书

本发明提供一种锂离子二次电池用电极及使用该正极的锂离子二次电池，所述锂离子二次电池用电极即使使用含有高比例Ni的正极活性物质，也能够实现具有高体积能量密度的电池，而不会降低热稳定性。电解液和高介电性固态颗粒以特定体积比例存在于电极合材层中。具体地，作为具有电极合材层的锂离子二次电池用电极，电极合材层中的电解液与高介电性氧化物固体的体积比例为99:1～76:24的范围，所述电极合材层包括电极活性物质、高介电性氧化物固体和电解液。

技术领域

本发明涉及一种锂离子二次电池用电极及使用该电极的锂离子二次电池。

背景技术

以往，作为具有高能量密度的二次电池，锂离子二次电池得到广泛普及。使用液体作为电解质的锂离子二次电池具有以下结构，即在正极与负极之间存在隔膜，并填充有液态电解质(电解液)。

这类锂离子二次电池根据用途不同具有各种要求，例如，在应用于汽车等时，要求进一步提高体积能量密度。对此，提出了一种使用Ni基正极活性物质的方法(参照专利文献1)。

然而，在使用LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂(NCA)等含有高比例Ni的正极活性物质的情况下，产生了热稳定性降低的问题。

[先前技术文献]

(专利文献)

专利文献1：日本特开2000-200624号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明是鉴于上述背景技术做出的，其目的在于提供一种锂离子二次电池用电极及使用该正极的锂离子二次电池，所述锂离子二次电池用电极即使使用含有高比例Ni的正极活性物质，也能够实现具有高体积能量密度的电池，而不会降低热稳定性。

[解决问题的技术手段]

本发明人进行了深入研究，发现只要电解液和高介电性固态颗粒以特定体积比例存在于电极合材层中，就能解决上述问题，从而完成了本发明。

即本发明是一种锂离子二次电池用电极，具有电极合材层，所述电极合材层包括电极活性物质、高介电性氧化物固体和电解液；电极合材层中的前述电解液与前述高介电性氧化物固体的体积比例为99∶1～76∶24。

可选地，前述高介电性氧化物固体和前述电解液配置於前述电极活性物质彼此的间隙中。

可选地，前述电解液包括沸点为150℃以上的非质子极性溶剂；前述非质子极性溶剂的摩尔分数A相对于前述高介电性氧化物固体总比表面积B(m²)(A/B)为0.5以上。

可选地，前述电极合材层的差示扫描量热法(DSC)曲线在270℃时的发热峰值减少。

可选地，前述高介电性氧化物固体为氧化物固态电解质。

可选地，前述氧化物固态电解质为选自由Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)、Li_6.75La₃Zr_1.75Ta_0.25O₁₂(LLZTO)、Li_0.33La_0.56TiO₃(LLTO)、Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃(LATP)和Li_1.6Al_0.6Ge_1.4(PO₄)₃(LAGP)组成的组中的至少一种。