CN115842115A - 负极和电池 - Google Patents

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Abstract

作为课题，本公开的主要目的是提供容量保持率良好的负极。在本公开中，通过提供下述负极来解决所述课题。所述负极是具有负极集电体和配置于所述负极集电体上的负极活性物质层的负极，所述负极活性物质层具有含有Li复合体的Li复合体层，所述Li复合体包含Li元素和掺杂元素，在所述Li复合体层中，将与所述负极集电体侧相反侧的第1表面中的所述掺杂元素的浓度记为C1，将所述负极集电体侧的第2表面中的所述掺杂元素的浓度记为C2的情况下，所述C2大于所述C1。

Description

负极和电池
技术领域
本公开涉及负极和电池。
背景技术
近年来，随着与个人电脑、便携式电话等电子设备的迅速普及，进行着作为其电源使用的电池的开发。另外，在汽车产业界，也进行着在混合动力车(HEV)、插电式混合动力车(PHEV)或电动汽车(BEV)中所使用的电池的开发。在各种电池中，锂离子二次电池具有能量密度高的优点。
锂离子二次电池所代表的电池，通常具有正极、负极、和配置于正极和负极之间的电解质层。负极例如具有负极集电体和配置于负极集电体上的负极活性物质层(负极层)。例如，在专利文献1中公开了一种包含硫化物系固体电解质的全固体二次电池用负极层。在专利文献1中公开了：第1负极活性物质层包含锂金属复合体，所述锂金属复合体包含锂金属和无机负极活性物质(例如氟化锂)。另外，在专利文献2中公开了一种作为负极的反应利用了金属锂的析出-溶解反应的全固体电池。在专利文献2中公开了：负极层包含金属锂与金属镁的β单相合金作为负极活性物质。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2021－077640号公报
专利文献2：日本特开2020－184513号公报
发明内容
希望获得与充放电相伴的容量降低少的电池。本公开是鉴于上述实际情况而完成的，其主要目的是提供容量保持率良好的负极。
在本公开中，提供一种负极，其具有负极集电体和配置于上述负极集电体上的负极活性物质层，上述负极活性物质层具有含有Li复合体的Li复合体层，所述Li复合体包含Li元素和掺杂元素，在上述Li复合体层中,将与上述负极集电体侧相反侧的第1表面中的上述掺杂元素的浓度记为C1，将上述负极集电体侧的第2表面中的上述掺杂元素的浓度记为C2的情况下，上述C2大于上述C1。
根据本公开，通过使用包含Li元素和掺杂元素的Li复合体，而且掺杂元素的浓度具有C2>C1的关系，成为容量保持率良好的负极。
在上述公开中，在从上述第2表面向上述第1表面的方向上，上述Li复合体层中的上述掺杂元素的浓度可以阶段性或连续性地变小。
在上述公开中，上述C1可以大于0原子％。
在上述公开中，上述C2相对于上述C1的比例(C2/C1)可以为1.25以上且100以下。
在上述公开中，上述C1可以为0原子％。
在上述公开中，在上述Li复合体层中，作为上述掺杂元素可以含有Mg、Al、Zn、Ag、Au、Si、Sn、In、Bi、Pd和Rh中的至少一种。
另外，在本公开中，提供一种电池，其是具有正极、负极和电解质层的电池，所述正极具有正极集电体和正极活性物质层，所述负极具有负极集电体和负极活性物质层，所述电解质层配置于所述正极活性物质层与所述负极活性物质层之间，所述负极是上述的负极。
根据本公开，通过使用上述的负极，成为循环特性良好的电池。
本公开中的负极取得容量保持率良好的效果。
附图说明
图1是说明本公开中的负极的说明图。
图2是说明本公开中的Li复合体层的说明图。
图3是说明本公开中的Li复合体层的说明图。
图4是说明本公开中的Li复合体层的说明图。
图5是说明本公开中的Li复合体层的说明图。
图6是说明本公开中的Li复合体层的说明图。
图7是例示本公开中的电池的概略截面图。
图8是针对在实施例13中得到的负极的SEM-EDX测定的结果。
附图标记说明
1…负极集电体
2…负极活性物质层
10…负极
11…正极集电体
12…正极活性物质层
20…正极
21…Li复合体层
30…电解质层
100…电池
具体实施方式
以下，对本公开中的负极和电池进行详细说明。在本说明书中，在表达相对于某个构件配置其他的构件的方式时，在仅记为“…上”的情况下，只要没有特别说明，就包括以下两者：以与某个构件接触的方式在正上方配置其他的构件的情况、和在某个构件的上方隔着别的构件而配置其他的构件的情况。
A.负极
图1的(a)是例示本公开中的负极的概略截面图。图1的(a)所示的负极10具有负极集电体1和配置于负极集电体1上的负极活性物质层2。负极活性物质层2具有含有Li复合体的Li复合体层21，所述Li复合体包含Li元素和掺杂元素。图1的(b)是例示图1的(a)中的掺杂元素的浓度分布的曲线图。如图1的(a)、(b)所示，在Li复合体层21中，将与负极集电体1侧相反侧的第1表面S1中的掺杂元素的浓度记为C1，将负极集电体1侧的第2表面S2中的掺杂元素的浓度记为C2。在本公开中，C2大于C1。
根据本公开，通过使用包含Li元素和掺杂元素的Li复合体，而且掺杂元素的浓度具有C2>C1的关系，成为容量保持率良好的负极。本发明人最初预想：从容量保持率的观点出发，优选Li复合体层中的掺杂元素的浓度分布是均一的(例如C1＝C2)。其理由是因为推测为，当掺杂元素的浓度分布不均一时，浓度不同的组成的界面(晶体结构略微不同的界面)成为由与充放电相伴的体积变化所致的裂纹的发生起点，发生Li的滑落或者孤立。
与此相对，通过将掺杂元素的浓度设定为C2＞C1，竟意外地确认到容量保持率提高。推测其原因是因为，通过提高负极集电体侧的表面中的掺杂元素的浓度C2，并降低与负极集电体相反侧的表面中的掺杂元素的浓度C1，缓和了由于与充放电相伴的Li的体积变化而产生的应力，抑制了裂纹的发生。另外，如后述的实施例中记载的那样，通过将掺杂元素的浓度设定为C2＞C1，确认到电池电阻降低。推测其原因是因为，通过提高负极集电体侧的表面中的掺杂元素的浓度C2，并降低与负极集电体相反侧的表面中的掺杂元素的浓度C1，Li离子的扩散速度提高了。
1.负极活性物质层
本公开中的负极活性物质层，具有含有Li复合体的Li复合体层，所述Li复合体包含Li元素和掺杂元素。掺杂元素通常是Li元素以外的元素，并且，是能够与金属Li形成固溶体(例如间隙型固溶体或置换型固溶体)或金属间化合物的元素。即，Li复合体通常是含有Li元素和掺杂元素的固溶体、或者含有Li元素和掺杂元素的金属间化合物。掺杂元素，作为典型为金属元素，Li复合体，作为典型为Li合金。
作为掺杂元素，可列举例如Mg、Al、Zn、Ag、Au、Si、Sn、In、Bi、Pd、Rh。Li复合体可以仅含有一种掺杂元素，也可以含有两种以上的掺杂元素。Li复合体可以仅含有Li元素和掺杂元素，也可以除了含有Li元素和掺杂元素以外，还含有其他的元素(不与金属Li形成固溶体或金属间化合物的元素)。Li复合体中的Li元素和掺杂元素的合计比例例如为75原子％以上，可以为85原子％以上，可以为95原子％以上。
如图1的(a)、(b)所示，在Li复合体层21中，将与负极集电体1侧相反侧的第1表面S1中的掺杂元素的浓度记为C1，将负极集电体1侧的第2表面S2中的掺杂元素的浓度记为C2。掺杂元素的浓度能够通过利用扫描型电子显微镜-能量色散X射线光谱法(SEM-EDX)进行的测定来求出。
从提高精度的观点出发，优选由包含第1表面S1的规定区域中的掺杂元素的平均浓度算出C1。具体而言，如图2所示，优选测定包含第1表面S1的规定区域21x中的掺杂元素的平均浓度。例如，在Li复合体层21的厚度为4μm以上的情况下，区域21x例如为从第1表面S1到距该第1表面S1为2μm的位置的区域。同样地，从提高精度的观点出发，优选由包含第2表面S2的规定区域中的掺杂元素的平均浓度算出C2。具体而言，如图2所示，优选测定包含第2表面S2的规定区域21y中的掺杂元素的平均浓度。例如，在Li复合体层21的厚度为4μm以上的情况下，区域21y例如为从第2表面S2到距该第2表面S2为2μm的位置的区域。
C1可以是0原子％，也可以大于0原子％。在后者的情况下，C1例如为0.005原子％以上，可以为0.01原子％以上，可以为0.1原子％以上，可以为1原子％以上。另一方面，C1例如为80原子％以下，可以为70原子％以下。
C2大于C1。C2例如为0.5原子％以上，可以为1原子％以上，可以为5原子％以上。另一方面，C2可以为100原子％，也可以小于100原子％。在后者的情况下，C2例如为95原子％以下，可以为90原子％以下，可以为85原子％以下。
在C1大于0原子％的情况下，C2相对于C1的比例(C2/C1)例如为1.03以上，可以为1.05以上，可以为1.08以上，可以为1.25以上。在C2/C1为1.25以上的情况下，容量保持率变得特别高。另一方面，C2/C1例如为1000以下，可以为700以下，可以为200以下，可以为100以下。在C2/C1为100以下的情况下，容量保持率变得特别高。
在从第2表面向第1表面的方向上，Li复合体层中的掺杂元素的浓度可以阶段性地变小。例如，图3的(a)所示的Li复合体层21具有包含第1表面S1的第1区域21a和包含第2表面S2的第2区域21b，第1区域21a和第2区域21b在边界B接触。在第1区域21a与第2区域21b之间不存在界面(固/固界面)，两者连续地形成。另外，如图3的(b)所示，第1区域21a中的掺杂元素的浓度是均一的，且为C1。同样地，第2区域21b中的掺杂元素的浓度是均一的，且为C2。在图3中，在从第2表面S2向第1表面S1的方向上，Li复合体层21中的掺杂元素的浓度阶段性地变小。再者，虽然在图3中在边界B掺杂元素的浓度阶段性(急剧)地变化，但是掺杂元素的浓度也可以在边界B附近连续性地变化。
在图3中，在从第2表面S2向第1表面S1的方向上，掺杂元素的浓度以C2和C1这两个阶段来阶段性地变小。在本公开中，在从第2表面向第1表面的方向上，掺杂元素的浓度也可以以3个以上的阶段来阶段性地变小。例如，在从第2表面向第1表面的方向上，掺杂元素的浓度可以按照C2、C3、C1的顺序来阶段性地变小。在这种情况下，C3满足C2>C3>C1。
在从第2表面向第1表面的方向上，Li复合体层中的掺杂元素的浓度也可以连续性地变小。例如如图1的(b)所示，在从第2表面S2向第1表面S1的方向上，掺杂元素的浓度可以从C2到C1连续性地变小。另外，在图1的(b)中，掺杂元素的浓度从C2到C1直线性地变小。与此相对，如图4的(a)和(b)所示，掺杂元素的浓度也可以从C2到C1曲线性地变小。
如上述那样，C1可以为0原子％。例如，图5的(a)所示的Li复合体层21具有第3区域21c。第3区域21c包含第1表面S1，第3区域21c中的掺杂元素的浓度为0原子％。第3区域21c优选是仅包含Li元素的层。第3区域21c的厚度例如为100nm以上，可以为1μm以上，可以为5μm以上。图5的(a)所示的Li复合体层21具有第3区域21c和含有Li复合体的第4区域21d，第3区域21c和第4区域21d在边界B接触。在第3区域21c与第4区域21d之间不存在界面(固/固界面)，两者连续地形成。
如图5的(a)和(b)所示，将在边界B处的掺杂元素的浓度记为C4。C4通常大于0原子％。关于C4值的优选范围，与上述的C1值的优选范围同样。另外，关于C2相对于C4的比例(C2/C4)的优选范围，与上述的C2/C1值的优选范围同样。优选：在从第2表面向边界B的方向上，Li复合体层中的掺杂元素的浓度阶段性或连续性地变小。在从第2表面向边界B的方向上，掺杂元素的浓度可以以两个阶段来阶段性地变小，也可以以3个以上的阶段来阶段性地变小。另外，在从第2表面向边界B的方向上掺杂元素的浓度连续性地变小的情况下，掺杂元素的浓度可以从C2到C4直线性地变小，也可以从C2到C4曲线性地变小。
本公开中的Li复合体层可以是将多个构件层叠而成的层叠体。图6的(a)所示的Li复合体层21具备：具有第1表面S1的第1构件21α和具有第2表面S2的第2构件21β，第1构件21α和第2构件21β在界面I接触。另外，如图6的(b)所示，第1构件21α中的掺杂元素的浓度是均一的，且为C1。同样地，第2构件21β中的掺杂元素的浓度是均一的，且为C2。在图6中，在从第2表面S2向第1表面S1的方向上，Li复合体层21中的掺杂元素的浓度阶段性地变小。另外，虽然没有特别图示，但是Li复合体层也可以具备：具有第1表面的第1构件、具有第2表面的第2构件、和配置于第1构件和第2构件之间的1个或2个以上的第3构件。
作为Li复合体层的形状，可列举例如箔状(膜状)。Li复合体层优选是具有箔状(膜状)的Li复合体的层。Li复合体层也可以是Li复合体的蒸镀层。另外，Li复合体层通常不是含有粒子状的Li复合体的层。
Li复合体层的厚度并不特别限定，例如为1μm以上，可以为5μm以上，可以为10μm以上。另一方面，Li复合体层的厚度例如为1000μm以下，可以为500μm以下，可以为300μm以下。Li复合体层的形成方法并不特别限定，可列举例如真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等的PVD法。
本公开中的负极活性物质层，可以仅含有Li复合体层，也可以除了含有Li复合体层以外还含有有助于充放电容量的其他的层。
2.负极集电体
本公开中的负极集电体，进行负极活性物质层的集电。作为负极集电体的材料，可列举例如不锈钢(SUS)、铜、镍以及碳。作为负极集电体的形状，可列举例如箔状、网状。负极集电体，例如，以负极活性物质层为基准而配置于与电解质层相反侧。
3.负极
本公开中的负极具有上述的负极活性物质层和负极集电体。负极优选被用于电池。
B.电池
图7是例示本公开中的电池的概略截面图。图7所示的电池100具有正极20、负极10和电解质层30，所述正极20具有正极集电体11和正极活性物质层12，所述负极10具有负极集电体1和负极活性物质层2，所述电解质层30配置于正极活性物质层12和负极活性物质层2之间。负极10是上述“A.负极”中所记载的负极。
根据本公开，通过使用上述的负极，成为循环特性良好的电池。
1.负极
关于本公开中的负极，由于与上述“A.负极”中所记载的内容同样，因此省略此处的记载。负极中的Li复合体层与电解质层可以接触。另外，也可以在负极中的Li复合体层与电解质层之间配置有Li析出层。Li析出层是通过充电而析出的Li层。
2.正极
本公开中的正极具有正极集电体和正极活性物质层。正极活性物质层至少含有正极活性物质。作为正极活性物质，可列举例如LiCoO2、LiMnO2、LiNiO2、LiVO2、LiNi1/3Co1/ 3Mn1/3O2等的岩盐层状型活性物质、LiMn2O4、Li4Ti5O12、Li(Ni0.5Mn1.5)O4等的尖晶石型活性物质、LiFePO4、LiMnPO4、LiNiPO4、LiCoPO4等的橄榄石型活性物质。
正极活性物质层也可以还含有电解质、导电材料和粘合剂中的至少一者。关于电解质的详细情况，在后面的“3.电解质层”中叙述。作为导电材料，可列举例如碳材料。作为碳材料，可列举例如乙炔黑(AB)、科琴炭黑(KB)等的粒子状碳材料、碳纤维、碳纳米管(CNT)、碳纳米纤维(CNF)等的纤维状碳材料。作为粘合剂，可列举例如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等的含氟粘合剂。另外，正极活性物质层的厚度例如为0.1μm以上且1000μm以下。
正极集电体进行正极活性物质层的集电。作为正极集电体的材料，可列举例如不锈钢(SUS)、铝、镍、铁、钛以及碳。作为正极集电体的形状，可列举例如箔状、网状。正极集电体，例如，以正极活性物质层为基准而配置于与电解质层相反侧。
3.电解质层
本公开中的电解质层至少含有电解质。作为电解质，可列举例如液体电解质(电解液)、凝胶电解质、固体电解质。其中，本公开中的电池优选是电解质层含有液体电解质(电解液)的液体电池。这是因为，如后述的实施例中所记载的那样，对电池电阻的降低有效。
电解液例如具有锂盐和溶剂。作为锂盐，可列举例如LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6等的无机锂盐、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3)3等的有机锂盐。作为溶剂，可列举例如碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)。
凝胶电解质通常通过向电解液中添加聚合物来得到。作为聚合物，可列举例如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷。作为固体电解质，可列举例如聚合物电解质等的有机固体电解质、硫化物固体电解质、氧化物固体电解质等的无机固体电解质。另外，电解质层的厚度例如为0.1μm以上且1000μm以下。电解质层也可以具有隔板(separator)。
4.电池
本公开中的电池，作为典型是锂离子二次电池。作为电池的用途，可列举例如混合动力车(HEV)、插电式混合动力车(PHEV)、电动汽车(BEV)、汽油车、柴油车等车辆的电源。另外，本公开中的电池，也可以作为车辆以外的移动体(例如火车、船舶、飞机)的电源使用，也可以作为信息处理装置等电气产品的电源使用。
本公开并不限定于上述实施方式。上述实施方式为例示，具有与本公开中的权利要求书所记载的技术思想实质上相同的构成、并取得同样的作用效果的实施方式，不论是怎样的实施方式都包含在本公开的技术范围内。
实施例
[实施例1]
(负极的制作)
使用真空蒸镀法，在负极集电体(Cu箔)上形成了含有Li元素和Mg元素(掺杂元素)的Li复合体层。具体而言，准备配置了Li金属的坩埚和配置了Mg金属的坩埚，对这些坩埚进行电子束加热。通过电子束加热，使Li和Mg在真空蒸镀装置内挥发，使其蒸镀在Cu箔的表面上，形成了Li复合体层(厚度40μm)。此时，调整了蒸镀条件以使得能得到所希望的Li复合体层(第2表面中的Mg元素的浓度C2为30原子％，并且，第1表面中的Mg元素的浓度C1为20原子％的Li复合体层)。具体而言，通过控制坩埚的温度(即元素的挥发速度)来调整Li元素的浓度和Mg元素的浓度。这样地进行，得到了具有负极集电体和Li复合体层的负极。
(正极的制作)
以正极活性物质：导电材料：粘合剂：分散剂＝80：8：2：0.2的重量比称量正极活性物质(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)、导电材料(乙炔黑)、粘合剂(聚偏二氟乙烯)和分散剂。将这些材料与N－甲基吡咯烷酮一起混合，得到正极浆料。通过将所得到的正极浆料涂敷于正极集电体(Al箔)上，并进行干燥，得到了正极。
(电池的制作)
作为电解液，准备了使支持电解质(LiPF6)以浓度成为1M的方式溶解于非水溶剂(将EC和DMC以相同的体积混合而成的混合溶剂)而成的溶液。另外，作为隔板，准备了聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的三层结构的多孔质薄膜。使用这些构件、上述的负极和正极，来制作了卷绕型的电池。
[比较例1]
除了不使用Mg金属以外，与实施例1同样地进行，制作了负极。除了使用所得到的负极以外，与实施例1同样地进行，制作了电池。
[比较例2]
调整了蒸镀条件以使得能得到第2表面中的Mg元素的浓度C2为20原子％、并且第1表面中的Mg元素的浓度C1为30原子％的Li复合体层，除此以外，与实施例1同样地进行，制作了负极。除了使用所得到的负极以外，与实施例1同样地进行，制作了电池。
[评价]
(容量保持率)
使用在实施例1及比较例1、2中得到的电池，测定了200循环后的容量保持率。充放电条件设为恒流充放电、电流速率1C、电压范围3.3V～4.2V、环境温度60℃。将第200循环的放电容量相对于第1循环的放电容量的比例作为容量保持率。在表1中示出其结果。
(电池电阻)
对在实施例1及比较例1、2中得到的电池进行了电池电阻的测定。具体而言，将电池的开路电压(OCV)调整为3.70V，其后，在环境温度为－5℃、电流速率为5C、放电时间为8秒钟的条件下进行放电。取得由该放电所致的电压降ΔV，使用以下的式子算出电池电阻。
电池电阻＝ΔV/(5C的电流值)
在表1中示出其结果。再者，表1中的电池电阻的值是将比较例1的电池电阻设为1.00的情况下的相对值。
表1
Figure BDA0003843184200000121
如表1所示，实施例1与比较例1、2相比，容量保持率高。推测这是因为，通过Li复合体层除了含有Li元素以外还含有掺杂元素，而且掺杂元素的浓度具有C2＞C1的关系，从而缓和了由于与充放电相伴的Li的体积变化而产生的应力，抑制了裂纹的发生。另外，实施例1与比较例1、2相比，电池电阻低。推测这是因为，通过Li复合体层除了含有Li元素以外还含有掺杂元素，而且掺杂元素的浓度具有C2＞C1的关系，从而Li离子借助于掺杂元素而顺利地传导(Li载流子浓度提高)。
[实施例2～13]
除了将C1和C2变更为表2中所示的值以外，与实施例1同样地进行，制作了负极。除了使用所得到的负极以外，与实施例1同样地进行，制作了电池。
[评价]
使用在实施例2～13中得到的电池，与上述同样地求出容量保持率和电池电阻。在表2中示出其结果。再者，表2中的电池电阻的值是将比较例1的电池电阻设为1.00的情况下的相对值。
表2
Figure BDA0003843184200000131
如表2所示，在实施例2～13中，容量保持率和电池电阻均良好。特别是在实施例4～11中，得到了80％以上的高的容量保持率。同样地，在实施例4～11中，电池电阻特别低。另外，使用SEM－EDX观察了在实施例13中得到的负极的截面。在图8中示出其结果。如图8所示，确认到在Li复合体层中掺杂元素的浓度具有C2＞C1的关系。
[实施例14～23]
除了将掺杂元素变更为表3中所示的元素以外，与实施例1同样地进行，制作了负极。除了使用所得到的负极以外，与实施例1同样地进行，制作了电池。
[评价]
使用在实施例14～23中得到的电池，与上述同样地求出容量保持率和电池电阻。在表3中示出其结果。再者，表3中的电池电阻的值是将比较例1的电池电阻设为1.00的情况下的相对值。
表3
Figure BDA0003843184200000141
如表3所示，在实施例14～23中，与实施例1同样地，容量保持率和电池电阻均为良好。即，确认到即使作为掺杂元素使用Mg元素以外的元素也能得到同样的效果。
[实施例24]
除了将C1和C2变更为表4中所示的值以外，与实施例1同样地进行，制作了负极。除了使用所得到的负极以外，与实施例1同样地进行，制作了电池。
[评价]
使用在实施例24中得到的电池，与上述同样地求出容量保持率和电池电阻。在表4中示出其结果。再者，表4中的电池电阻的值是将比较例1的电池电阻设为1.00的情况下的相对值。
表4
Figure BDA0003843184200000142
如表4所示，在实施例24中，与实施例1同样地，容量保持率和电池电阻均为良好。即，确认到即使C1为0原子％也能得到同样的效果。

Claims (7)

1.一种负极，是具有负极集电体和配置于所述负极集电体上的负极活性物质层的负极，
所述负极活性物质层具有含有Li复合体的Li复合体层，所述Li复合体包含Li元素和掺杂元素，
在所述Li复合体层中，将与所述负极集电体侧相反侧的第1表面中的所述掺杂元素的浓度记为C1，将所述负极集电体侧的第2表面中的所述掺杂元素的浓度记为C2的情况下，所述C2大于所述C1。
2.根据权利要求1所述的负极，
在从所述第2表面向所述第1表面的方向上，所述Li复合体层中的所述掺杂元素的浓度阶段性或连续性地变小。
3.根据权利要求1或2所述的负极，
所述C1大于0原子％。
4.根据权利要求3所述的负极，
所述C2相对于所述C1的比例即C2/C1为1.25以上且100以下。
5.根据权利要求1或2所述的负极，
所述C1为0原子％。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的负极，
在所述Li复合体层中，作为所述掺杂元素含有Mg、Al、Zn、Ag、Au、Si、Sn、In、Bi、Pd和Rh中的至少一种。
7.一种电池，是具有正极、负极和电解质层的电池，
所述正极具有正极集电体和正极活性物质层，
所述负极具有负极集电体和负极活性物质层，
所述电解质层配置于所述正极活性物质层与所述负极活性物质层之间，
所述负极是权利要求1～6的任一项所述的负极。
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