[发明专利]负极活性物质和电池

说明书

现有技术中期望不损害硅或氧化硅具有的高放电容量密度而实现循环特性优异的负极活性物质和电池。本公开提供负极活性物质和电池，该负极活性物质含有碳材料和硅材料，所述碳材料含有硼，所述硅材料含有硅和氧化硅中的至少一者，所述硅材料是不含硼的材料，在采用X射线光电子能谱法得到的B1s谱中，所述碳材料在结合能187.0eV以上且192.0eV以下的范围具有峰，在采用X射线光电子能谱法得到的B1s谱中，所述碳材料在结合能187.0eV以上且192.0eV以下的范围具有的峰的面积相对于在结合能184.0eV以上且196.5eV以下的范围具有的全部峰的总面积的比例为50％以上。

技术领域

本公开涉及负极活性物质和电池。

背景技术

专利文献1公开了一种锂二次电池用的负极活性物质，其特征在于，由含有硼或不含硼的碳材料粉末和含有硼的硅材料粉末的混合粉末制成，所述硅材料粉末中的硼含量为0.1～50重量％。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2001-76726号公报

发明内容

现有技术中，期望不损害硅或氧化硅具有的高放电容量密度而实现循环特性优异的负极活性物质和电池。

本公开的一个技术方案中的负极活性物质，含有碳材料和硅材料，所述碳材料含有硼，所述硅材料含有硅和氧化硅之中的至少一者，所述硅材料是不含硼的材料，所述碳材料在采用X射线光电子能谱法得到的B1s谱中，在结合能187.0eV以上且192.0eV以下的范围具有峰，所述碳材料在采用X射线光电子能谱法得到的B1s谱中，在结合能187.0eV以上且192.0eV以下的范围具有的峰的面积，相对于在结合能184.0eV以上且196.5eV以下的范围具有的全部峰的总面积的比例为50％以上。

根据本公开，能够不损害硅或氧化硅具有的高放电容量密度而实现循环特性优异的负极活性物质和电池。

附图说明

图1是表示作为实施方式2中的电池的一例的电池10的概略结构的剖视图。

图2是表示采用X射线光电子能谱法对实施例1的负极活性物质进行测定的结果的图。

标号说明

10 电池

11 负极集电体

12 负极合剂层

13 负极

14 正极集电体

15 正极合剂层

16 正极

17 隔板

18 外装

具体实施方式

以下，对本公开的实施方式进行说明。

首先，对于本发明人的着眼点，在以下进行说明。

硅或氧化硅是具有高放电容量密度的负极活性物质。但是，随着充放电，活性物质发生非常大的膨胀、收缩从而导致体积变化(最大为410％)，由电极的电子传导网络的破坏(例如活性物质粒子的破裂，粒子间或粒子与基板之间的分离等)引起内部电阻的增加。其结果，循环特性降低。

因此，以体积变化和电子传导网络的破坏导致的电阻增加的改善为目的，对与石墨等碳材料的复合化或硅或氧化硅的改良进行了研究。但是，从兼具放电容量密度和循环特性这两者的观点出发，并不能说充分。

例如，专利文献1中记载了含有硼的硅材料粉末。但是，如果硅含有硼，则在充放电中吸藏、放出离子的硅中的位点减少。其结果，存在本质上可充放电量减少(充电深度变浅)这样的课题。