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JP2007242590A

Nonaqueous secondary battery

Abstract

Problem to be solved.To use a Li-containing transition metal oxide as a positive electrode active material and to use SiO.xProvided are a battery configuration and a method for manufacturing the same, in which a non-aqueous secondary battery using (however, 0.5 x 1.5) is used as a negative electrode active material, a high capacity and good battery characteristics can be obtained. SiO: SiOxA buffer layer and a vapor phase method are formed on a negative electrode mixture layer containing a negative electrode material composed of a core containing (however, 0.5 x 1.5) and a carbon coating layer covering the surface thereof. The Li-containing layers are arranged in order, and the Li of the Li-containing layer is occluded in the negative electrode material by an electrochemical reaction, and Li of 0.8 to 2.4 times the atomic ratio to Si is stored in the negative electrode material at the end of discharge of the battery.xTo be contained in. [Selection diagram] Fig. 3

JP2007242590A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

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13 claims: 4 independent, 9 dependent

  1. 1
    正極、負極および非水電解質を備えた非水二次電池であって、 上記正極は、Li含有遷移金属酸化物を含有する正極合剤層を有しており、 上記負極は、SiとOを構成元素に含む化合物(ただし、Siに対するOの原子比xは、0.5≦x≦1.5である)を含むコアとその表面を被覆する炭素の被覆層とで構成された負極材料を含有する負極合剤層と、該負極合剤層上に形成された、Liと反応しない絶縁性の材料を含有する多孔質層を有しており、 上記SiとOを構成元素に含む化合物は、電池の放電終了状態において、SiのK吸収端のX線吸収端近傍構造スペクトルにおける少なくとも1850~1860eVの範囲にピークを有することを特徴とする非水二次電池。
  2. 2
    正極、負極および非水電解質を備えた非水二次電池であって、 上記正極は、Li含有遷移金属酸化物を含有する正極合剤層を有しており、 上記負極は、SiとOを構成元素に含む化合物(ただし、Siに対するOの原子比xは、0.5≦x≦1.5である)を含むコアとその表面を被覆する炭素の被覆層とで構成された負極材料を含有する負極合剤層と、該負極合剤層上に形成された、Liと反応しない絶縁性の材料を含有する多孔質層を有しており、 上記SiとOを構成元素に含む化合物は、電池の放電終了状態において、Siに対する原子比で0.8~2.4倍のLiを含有していることを特徴とする非水二次電池。
  3. 3
    前記SiとOを構成元素に含む化合物が、Siの微結晶相または非晶質相を含む請求項1または2に記載の非水二次電池。
  4. 4
    前記多孔質層が、前記絶縁性の材料とともに電子伝導性の材料を含有することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の非水二次電池。
  5. 5
    前記絶縁性の材料が酸化アルミニウムまたはベーマイトであり、前記電子伝導性の材料が炭素材料である請求項4に記載の非水二次電池。
  6. 6
    前記炭素の被覆層が、炭化水素系ガスの熱分解により生じたものである請求項1~5のいずれかに記載の非水二次電池。
  7. 7
    前記コアが、SiO x (ただし、0.5≦x≦1.5である)とそれよりも比抵抗値が小さい導電性材料との複合体である請求項1~6のいずれかに記載の非水二次電池。
  8. 8
    多孔質層の厚みが2~10μmである請求項1~7のいずれかに記載の非水二次電池。
  9. 9
    Li含有遷移金属酸化物を含有する正極合剤層を有する正極、負極および非水電解質を備えた非水二次電池の製造方法であって、 上記負極は、SiとOを構成元素に含む化合物(ただし、Siに対するOの原子比xは、0.5≦x≦1.5である)を含むコアとその表面を被覆する炭素の被覆層とで構成された負極材料を含有する負極合剤層を有し、 上記負極合剤層上に、気相法により形成されるLi含有層と、当該Li含有層と上記負極材料との反応を抑制するバッファ層とを、上記負極合剤層の側に上記バッファ層が配置されるよう順次積層する工程と、 電気化学反応により、上記Li含有層のLiを上記負極材料に吸蔵させる工程とを有することを特徴とする非水二次電池の製造方法。
  10. 10
    前記バッファ層が、Liと反応しない絶縁性の材料を含有する多孔質層である請求項9に記載の非水二次電池の製造方法。
  11. 11
    前記負極合剤層、バッファ層およびLi含有層を非水電解質と接触させることにより、前記Li含有層のLiを、前記負極材料中のSiとOを構成元素に含む化合物に導入することを特徴とする請求項9または10に記載の非水二次電池の製造方法。
  12. 12
    電池の放電終了状態において、前記SiとOを構成元素に含む化合物が含有するLiの量を、Siに対する原子比で0.8~2.4倍とすることを特徴とする請求項9~11のいずれかに記載の非水二次電池の製造方法。
  13. 13
    バッファ層上に形成するLi含有層の厚みを2~10μmとする請求項9~12のいずれかに記載の製造方法。
Independent claims13