[发明专利]非水电解质二次电池用的复合颗粒和非水电解质二次电池

说明书

非水电解质二次电池用的复合颗粒包含：锂锆酸盐相、和分散于锂锆酸盐相内的硅相。复合颗粒中，相对于氧以外的全部元素，锆的含有比率MZr例如为14.6质量％以上且54.6质量％以下，且相对于氧以外的全部元素，锂的含有比率MLi例如为0.9质量％以上且10.4质量％以下。

技术领域

本公开主要涉及能作为非水电解质二次电池的电极活性物质使用的复合颗粒。

背景技术

非水电解质二次电池、特别是锂离子二次电池具有高电压且高能量密度，因此，期待作为小型民用用途、电力储藏装置和电动汽车的电源。在要求电池的高能量密度化的过程中，作为理论容量密度高的负极活性物质，期待利用包含与锂合金化的硅(Silicon)的材料。

专利文献1中，提出了一种负极活性物质，其具备：Li_2zSiO_2+z(0z2)所示的锂硅酸盐相和分散于锂硅酸盐相内的硅颗粒(以下，也称为LSX)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/35290号小册子

发明内容

LSX与SiO₂相内分散有硅颗粒的SiO_x相比，不可逆容量小，初始的充放电效率增大。

然而，LSX中的锂硅酸盐相有时产生与非水电解质的副反应，要求减少保存电池时的气体产生量。

鉴于以上，本公开的一方案涉及一种非水电解质二次电池用的复合颗粒，其包含：锂锆酸盐相、和分散于前述锂锆酸盐相内的硅相。

本公开的另一方案涉及一种非水电解质二次电池，其具备：正极、负极和非水电解质，前述负极包含上述复合颗粒。

根据本公开，可以减少保存非水电解质二次电池时的气体产生量。

附图说明

图1为示出本公开的一实施方式的复合颗粒的XRD谱图的例子的图。

图2为示意性示出本公开的一实施方式的复合颗粒的剖视图。

图3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。

具体实施方式

[非水电解质二次电池用负极活性物质]

本公开的实施方式的非水电解质二次电池用的复合颗粒包含：锂锆酸盐相、和分散于锂锆酸盐相内的硅相。复合颗粒(以下，也称为LZX颗粒。)例如可以作为非水电解质二次电池的负极中所含的高容量的负极活性物质使用。

LZX颗粒中的锂锆酸盐相与锂硅酸盐相内分散有硅相的LSX颗粒中的锂硅酸盐相相比，耐酸性和耐碱性优异。由此，LZX颗粒中，与由副反应生成、非水电解质中所含的酸成分或碱成分的副反应比LSX颗粒还被抑制。其结果，伴有保存电池时的副反应的气体产生被抑制。

LZX颗粒实质上可以不含锂硅酸盐和SiO₂。总计了LZX颗粒中的锂硅酸盐和SiO₂的含量例如可以为3质量％以下。

LZX颗粒中，相对于氧以外的全部元素，锆的含有比率MZr可以为14.6质量％以上且54.6质量％以下，且相对于氧以外的全部元素，锂的含有比率MLi可以为0.9质量％以上且10.4质量％以下。锆的含有比率MZr和锂的含有比率MLi为上述范围内的情况下，容易得到稳定性和离子传导性优异的锆酸盐相。需要说明的是，上述稳定性包含化学稳定性(耐酸性和耐碱性)和热稳定性这两者。锆的含有比率MZr更优选29.0质量％以上且54.6质量％以下。