本發(fā)明涉及負(fù)極活性物質(zhì)層、負(fù)極和鋰離子二次電池。

背景技術(shù)：

1、鋰離子二次電池被廣泛地用作便攜式電話、筆記本電腦等移動(dòng)設(shè)備、混合動(dòng)力汽車等的動(dòng)力源。

2、鋰離子二次電池的充放電由包含活性物質(zhì)的活性物質(zhì)層承擔(dān)。為了提高鋰離子二次電池的特性，正在研究活性物質(zhì)層內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

3、例如，在專利文獻(xiàn)1和2中記載了包含規(guī)定形狀的填充物的活性物質(zhì)層。例如，在專利文獻(xiàn)3和4中記載了將振實(shí)密度不同的兩種鈷酸鋰用作活性物質(zhì)。例如，在專利文獻(xiàn)5中記載了將碳納米纖維添加到粘合劑中的活性物質(zhì)層。例如，在專利文獻(xiàn)6中記載了將纖維狀碳添加到粘合劑中的活性物質(zhì)層。

4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

5、專利文獻(xiàn)

6、專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-172901號(hào)公報(bào)

7、專利文獻(xiàn)2:日本特開2019-186164號(hào)公報(bào)

8、專利文獻(xiàn)3:美國專利申請公開第2005/0271576號(hào)說明書

9、專利文獻(xiàn)4:美國專利申請公開第2008/0087862號(hào)說明書

10、專利文獻(xiàn)5:美國專利申請公開第2007/0092796號(hào)說明書

11、專利文獻(xiàn)6:美國專利申請公開第2011/0266495號(hào)說明書

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的技術(shù)問題

2、包含硅的負(fù)極活性物質(zhì)在充電時(shí)發(fā)生大的體積膨脹。負(fù)極活性物質(zhì)的體積膨脹成為電池的循環(huán)特性下降的原因。當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)發(fā)生體積膨脹時(shí)，例如，負(fù)極活性物質(zhì)之間的導(dǎo)電路徑切斷，在負(fù)極活性物質(zhì)層與集電體的界面發(fā)生剝離，在sei(solid?electrolyteinterphase：固體電解質(zhì)界面)覆膜上產(chǎn)生裂紋，發(fā)生電解液的分解等。這些情況會(huì)使電池的循環(huán)特性下降。即使是在作為負(fù)極活性物質(zhì)使用了硅類材料的情況下，也要求充放電特性不容易劣化的電池。

3、本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，目的在于提供充放電特性不容易劣化的負(fù)極活性物質(zhì)層、負(fù)極和鋰離子二次電池。

4、用于解決技術(shù)問題的技術(shù)手段

5、為了解決上述技術(shù)問題，提供如下的技術(shù)手段。

6、(1)第一方式的負(fù)極活性物質(zhì)層包含負(fù)極活性物質(zhì)和針狀顆粒。所述負(fù)極活性物質(zhì)包含硅。所述針狀顆粒包含選自氧化鈦、鈦酸鉀、氧化鋁、碳化硅、氮化硅和氧化硅中的1種以上。所述針狀顆粒的短軸長度為0.1μm以上0.5μm以下。所述針狀顆粒的縱橫比為1.2以上15.0以下。

7、(2)在上述方式的負(fù)極活性物質(zhì)層中，所述負(fù)極活性物質(zhì)的平均顆粒間距離可以是3.0μm以上4.5μm以下。

8、(3)在上述方式的負(fù)極活性物質(zhì)層中，所述針狀顆粒可以包含選自氧化鈦、鈦酸鉀和氧化鋁中的1種以上。

9、(4)第二方式的負(fù)極包含上述方式的負(fù)極活性物質(zhì)層。

10、(5)第三方式的鋰離子二次電池具備：上述方式的負(fù)極；與所述負(fù)極相對的正極；和將所述負(fù)極與所述正極之間相連的電解質(zhì)。

11、發(fā)明效果

12、上述方式的負(fù)極活性物質(zhì)層、負(fù)極和鋰離子二次電池的充放電特性不容易劣化。

技術(shù)特征：

1.一種負(fù)極活性物質(zhì)層，其中，

2.如權(quán)利要求1所述的負(fù)極活性物質(zhì)層，其中，

3.如權(quán)利要求1所述的負(fù)極活性物質(zhì)層，其中，

4.一種負(fù)極，其中，

5.一種鋰離子二次電池，其中，

技術(shù)總結(jié)
該負(fù)極活性物質(zhì)層包含負(fù)極活性物質(zhì)和針狀顆粒，所述負(fù)極活性物質(zhì)包含硅，所述針狀顆粒包含選自氧化鈦、鈦酸鉀、氧化鋁、碳化硅、氮化硅和氧化硅中的1種以上，所述針狀顆粒的短軸長度為0.1μm以上0.5μm以下，所述針狀顆粒的縱橫比為1.2以上15.0以下。

技術(shù)研發(fā)人員：世川浩,毛利敬史
受保護(hù)的技術(shù)使用者：TDK株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9