[发明专利]二次电池用负极材料及二次电池

说明书

一种二次电池用负极材料，其包含负极活性物质和碳纳米管，负极活性物质包含石墨和含硅元素的材料，碳纳米管的平均纤维径为0.5～6nm，平均纤维长为1.2～8μm，一种二次电池，其具有：包含该二次电池用负极材料的负极、正极、配置于正极与负极之间的分隔件、和电解液。

技术领域

本发明涉及一种二次电池，特别是涉及用于二次电池的负极的改良。

背景技术

锂离子二次电池等非水电解质二次电池具有高输出且高能量密度。因此，非水电解质二次电池被用作为小型民生用途、电力储藏装置及电动汽车的电源。

一直以来，对于非水电解质二次电池的负极活性物质，提出了各种各样的物质。作为能量密度高的负极活性物质，一直以来提出了使用与锂合金化的硅化合物(例如氧化硅)、硅颗粒(例如参照专利文献1)。

专利文献2中公开了一种导电性复合体，其包含外径为1nm～6nm的碳纳米管、1000μm以下的微粒及分散剂，通过分散剂分散的碳纳米管覆盖微粒的表面。提出了：使用将微粒例如为平均粒径20μm的石墨颗粒的导电性复合体用于锂离子二次电池的负极。

专利文献3提出了：将含有电极活性物质、单层碳纳米管制成的平均径为10nm～20μm的纤维状碳纳米管集合体的电极活性物质与碳纳米管的复合体用于锂离子二次电池的负极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-212228号公报

专利文献2：日本特开2011-076948号公报

专利文献3：日本特开2017-084759号公报

发明内容

发明要解决的问题

对于负极中碳纳米管所占的含量，专利文献2中记载了导电性复合体中的碳纳米管的比例为0.1～20质量％，专利文献3中记载了相对于碳纳米管的活性物质的质量比为1～500，在负极中包含了大量的碳纳米管。

另外，专利文献2中形成了碳纳米管将活性物质颗粒表面覆盖的复合体，专利文献3中形成了碳纳米管集合体中包埋有活性物质颗粒的复合体。为了形成这样的复合体，有时需要特殊的制造工序，在通常进行的采用对将各种构成材料加入分散介质并混合而成的浆料进行涂布的工序时，有时浆料高粘度化而使均匀的涂布变得困难。进而，由于需要在负极中大量包含比较高价的碳纳米管，因此制造成本变高。

用于解决问题的方案

鉴于以上，本发明的一个方面涉及一种二次电池用负极材料，其包含负极活性物质和碳纳米管，前述负极活性物质包含石墨和含硅元素的材料，前述碳纳米管的平均纤维径为0.5～6nm，平均纤维长为1.2～8μm。

本发明的其他方面涉及一种二次电池，其具有：包含上述二次电池用负极材料的负极、正极、配置于前述正极与前述负极之间的分隔件、和电解液。

发明的效果

根据本发明，可以实现具有低成本且优异的特性的二次电池。

将本发明的新型特征记载于附属的权利要求，但能够根据本发明的其他目的及特征，并通过参照附图的以下的详细说明更进一步深入理解本发明的构成及内容这两者。

附图说明

图1为将本发明的一个实施方式的二次电池的一部分切开的示意立体图。

图2为本发明的一个实施方式的二次电池中，以平均纤维长3.23μm时的劣化率为基准的比率表示相对于碳纳米管平均纤维长的变化的劣化率的变化的图。

图3为本发明的一个实施方式的二次电池中，表示相对于碳纳米管平均纤维径的变化的劣化率的变化的图。

具体实施方式