[发明专利]锂二次电池用的负极以及锂二次电池用的负极的制造方法

说明书

本公开为锂二次电池用的负极以及锂二次电池用的负极的制造方法。锂二次电池用的负极包含负极集电体和负极层，所述负极层从所述负极集电体侧起依次具有复合层和锂金属单质层，所述复合层包含锂金属与异种金属的合金作为负极活性物质，所述异种金属为能够与所述锂金属形成固溶体的元素或者能够与所述锂金属形成金属间化合物的元素。

技术领域

本公开涉及锂二次电池用的负极以及锂二次电池用的负极的制造方法。

背景技术

在电池之中，锂二次电池在能获得高的输出电压这一点上受到关注。

在日本特开2020-184513中公开了一种锂金属负极电池，其中，在负极集电体的一面上或固体电解质层的一面上形成了包含金属镁的金属Mg层。

在日本特开2021-077640中公开了一种负极材料，其中，在锂金属层与集电体的界面包含金属薄膜(Au，Mg，Ag)。

发明内容

在作为负极活性物质使用锂金属以及锂合金等的锂二次电池中，存在由于伴随充放电的锂金属的体积变化所致的锂金属的失活而使容量维持率降低的问题，要求提高容量维持率。

本公开提供能够使锂二次电池的容量维持率提高的负极。

本公开的第1方式涉及的锂二次电池用的负极，包含负极集电体和负极层，

所述负极层从所述负极集电体侧起依次具有复合层和锂金属单质层，所述复合层包含锂金属与异种金属的合金作为负极活性物质，

所述异种金属为能够与所述锂金属形成固溶体的元素、或者能够与所述锂金属形成金属间化合物的元素。

在本公开的第1方式涉及的锂二次电池用的负极中，所述锂金属单质层的厚度X与所述复合层的厚度Y之比Z(Z＝X/Y)可以为0.0001≤Z≤0.4。

在本公开的第1方式涉及的锂二次电池用的负极中，所述比Z可以为0.001≤Z≤0.3。

在本公开的第1方式涉及的锂二次电池用的负极中，所述合金中的锂元素的元素比率可以为30.00原子％以上且99.97原子％以下。

在本公开的第1方式涉及的锂二次电池用的负极中，所述锂金属与所述异种金属的所述合金的质量相对于所述复合层的总质量可以为50％以上。

在本公开的第1方式涉及的锂二次电池用的负极中，所述异种金属可以为选自Mg、Bi、Pd、Sn、Si、Au、Ag、Pt、Zn、Al、In、Sr、Ba、Ga、Ca和Ge之中的一种或两种以上的元素。

本公开的第2方式涉及的锂二次电池用的负极的制造方法，包含以下步骤：准备负极集电体；通过使锂金属和异种金属真空蒸镀于所述负极集电体，来形成包含所述锂金属与所述异种金属的合金的复合层；以及，通过使锂金属真空蒸镀于所述复合层之上，来形成锂金属单质层，

所述异种金属为能够与所述锂金属形成固溶体的元素、或者能够与所述锂金属形成金属间化合物的元素。

在本公开的第2方式涉及的锂二次电池用的负极的制造方法中，所述锂金属单质层的厚度X与所述复合层的厚度Y之比Z(Z＝X/Y)可以为0.0001≤Z≤0.4。

在本公开的第2方式涉及的锂二次电池用的负极的制造方法中，所述比Z可以为0.001≤Z≤0.3。

在本公开的第2方式涉及的锂二次电池用的负极的制造方法中，所述合金中的锂元素的元素比率可以为30.00原子％以上且99.97原子％以下。

本公开能够提供能够使锂二次电池的容量维持率提高的负极。

附图说明

本发明的典型实施方式的特征、优点及技术和工业上的意义将会在下面参照附图来描述，其中同样的标记表示同样的要素，其中：