JP2023154530A - 負極及び非水電解質二次電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】ケイ素含有粒子を含む負極であって、サイクル特性の低下が抑制される負極および非水電解質二次電池を提供すること。【解決手段】非水電解質二次電池用の負極であって、集電体と、第1活物質層と、第2活物質層とをこの順に備え、前記第1活物質層は、第1ケイ素含有粒子と、第1バインダーとを含み、前記第2活物質層は、第2ケイ素含有粒子と、第2バインダーとを含み、前記第1ケイ素含有粒子及び前記第2ケイ素含有粒子は、炭素ドメインと、前記炭素ドメイン中に分散したナノサイズのケイ素ドメインとを含有し、前記第1バインダ―及び前記第2バインダーは、カルボキシメチルセルロース(CMC)を含有し、前記第2活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率は、前記第1活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率より多い、負極。【選択図】図1
Description
本開示は、負極に関し、さらには非水電解質二次電池にも関する。
特許文献1には、炭素マトリックス中にケイ素ドメインが分散したケイ素含有粒子(SiC)を含む負極活物質が提案されている。
ケイ素ドメインサイズが小さいケイ素含有粒子(SiC)を含む負極は、繰り返しの充放電に伴う膨張及び収縮によるSiCのワレが抑制され易くなる一方、SiCの表面に存在する炭素マトリックスとの結着に用いられるカルボキシメチルセルロース(CMC)は圧延時に破壊され易い傾向にあり、結果、容量低下が大きくなる傾向にある。本開示の目的は、ケイ素含有粒子を含む負極であって、サイクル特性の低下が抑制される負極および非水電解質二次電池を提供することである。
本開示は、以下の負極及び非水電解質二次電池を提供する。
[1] 非水電解質二次電池用の負極であって、
集電体と、第1活物質層と、第2活物質層とをこの順に備え、
前記第1活物質層は、第1ケイ素含有粒子と、第1バインダーとを含み、
前記第2活物質層は、第2ケイ素含有粒子と、第2バインダーとを含み、
前記第1ケイ素含有粒子及び前記第2ケイ素含有粒子は、炭素ドメインと、前記炭素ドメイン中に分散したナノサイズのケイ素ドメインとを含有し、
前記第1バインダ―及び前記第2バインダーは、カルボキシメチルセルロース(CMC)を含有し、
前記第2活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率は、前記第1活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率より多い、負極。
[2] 前記第2活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率は0.7wt%以上3wt%以下であり、前記第1活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率は0.5wt%以上1.5wt%以下である、[1]に記載の負極。
[3] 前記第1ケイ素含有粒子及び前記第2ケイ素含有粒子は、炭素ドメインと50nm以下のケイ素ドメインとから構成され、及び酸素含有率が7wt%以下である、[1]又は[2]に記載の負極。
[4] 前記第1活物質層は第1黒鉛粒子を含み、
前記第2活物質層は第2黒鉛粒子を含み、
前記第1黒鉛粒子及び前記第2黒鉛粒子は、BET比表面積が3.5m2/g以下であり、及び粒度分布(D90-D10)/(D50)が1.2以上である、[1]~[3]のいずれかに記載の負極。
[5] 前記第1活物質層及び前記第2活物質層は単層カーボンナノチューブを含む、[1]~[4]のいずれかに記載の負極。
[6] 前記第2活物質層中のカルボキシメチルセルロースの分子量は、前記第1活物質層中のカルボキシメチルセルロースの分子量より大きい、[1]~[5]のいずれかに記載の負極。
[7] [1]~[6]のいずれかに記載の負極と外装体とを含む、非水電解質二次電池。
[8] 前記負極を含む電極体を備え、前記電極体と外装体との距離Dに対する前記電極体の厚みTの比率T/Dが、3V以下の電圧時に2%以上である、[7]に記載の非水電解質二次電池。
[1] 非水電解質二次電池用の負極であって、
集電体と、第1活物質層と、第2活物質層とをこの順に備え、
前記第1活物質層は、第1ケイ素含有粒子と、第1バインダーとを含み、
前記第2活物質層は、第2ケイ素含有粒子と、第2バインダーとを含み、
前記第1ケイ素含有粒子及び前記第2ケイ素含有粒子は、炭素ドメインと、前記炭素ドメイン中に分散したナノサイズのケイ素ドメインとを含有し、
前記第1バインダ―及び前記第2バインダーは、カルボキシメチルセルロース(CMC)を含有し、
前記第2活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率は、前記第1活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率より多い、負極。
[2] 前記第2活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率は0.7wt%以上3wt%以下であり、前記第1活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率は0.5wt%以上1.5wt%以下である、[1]に記載の負極。
[3] 前記第1ケイ素含有粒子及び前記第2ケイ素含有粒子は、炭素ドメインと50nm以下のケイ素ドメインとから構成され、及び酸素含有率が7wt%以下である、[1]又は[2]に記載の負極。
[4] 前記第1活物質層は第1黒鉛粒子を含み、
前記第2活物質層は第2黒鉛粒子を含み、
前記第1黒鉛粒子及び前記第2黒鉛粒子は、BET比表面積が3.5m2/g以下であり、及び粒度分布(D90-D10)/(D50)が1.2以上である、[1]~[3]のいずれかに記載の負極。
[5] 前記第1活物質層及び前記第2活物質層は単層カーボンナノチューブを含む、[1]~[4]のいずれかに記載の負極。
[6] 前記第2活物質層中のカルボキシメチルセルロースの分子量は、前記第1活物質層中のカルボキシメチルセルロースの分子量より大きい、[1]~[5]のいずれかに記載の負極。
[7] [1]~[6]のいずれかに記載の負極と外装体とを含む、非水電解質二次電池。
[8] 前記負極を含む電極体を備え、前記電極体と外装体との距離Dに対する前記電極体の厚みTの比率T/Dが、3V以下の電圧時に2%以上である、[7]に記載の非水電解質二次電池。
本開示によれば、ケイ素含有粒子を含む負極であって、サイクル特性の低下が抑制される負極および非水電解質二次電池を提供することができる。
以下、図面を参照しつつ本開示の実施形態を説明するが、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の全ての図面においては、各構成要素を理解し易くするために縮尺を適宜調整して示しており、図面に示される各構成要素の縮尺と実際の構成要素の縮尺とは必ずしも一致しない。
本開示の負極について図面を参照しながら説明する。図1に示す負極100は、非水電解質二次電池用の負極である。負極100は、集電体10及び負極活物質層20を備える。負極活物質層20は集電体10側から順に第1活物質層30及び第2活物質層40が積層されている。本開示の負極は負極活物質層が集電体の片側にのみ設けられてもよく、両側に設けられてもよい。
集電体10は導電性のシートである。集電体10は、例えばアルミニウム(Al)箔、銅(Cu)箔等を含んでいてもよい。集電体10は、例えば5μmから50μmの厚みを有していてもよい。例えば集電体10の表面に被覆層が形成されていてもよい。被覆層は、例えば導電性の炭素材料等を含んでいてもよい。被覆層は、例えば負極活物質層20に比して小さい厚みを有していてもよい。
負極活物質層20の厚みは、好ましくは100μm以上260μm以下であり、より好ましくは120μm以下200μm以上である。負極活物質層20の充填密度は、好ましくは1.2g/cc以上1.7g/cc以下であり、より好ましくは1.45g/cc以上1.65g/cc以下である。負極活物質層20は空隙を有していてよい。負極活物質層20が空隙を有する場合、空隙率は好ましくは20%以上35%以下である。
第1活物質層30は、第1ケイ素含有粒子31を含む。第2活物質層40は、第2ケイ素含有粒子41を含む。第1ケイ素含有粒子31及び第2ケイ素含有粒子41は互いに同一又は異なった種類であってよい。第1ケイ素含有粒子31及び第2ケイ素含有粒子41は、炭素ドメインと、ナノサイズのケイ素ドメインとから構成され、好ましくは炭素ドメインと50nm以下のケイ素ドメインとから構成される。ナノサイズのケイ素ドメインは炭素ドメインマトリックス中に分散している。ケイ素ドメインがナノサイズであることによりケイ素含有粒子の割れが抑制され易い傾向にある。ケイ素ドメインのサイズは、後述の実施例の欄において説明する方法にしたがって測定される。
第1ケイ素含有粒子31及び第2ケイ素含有粒子41は、酸素含有率が7wt%以下である。酸素含有率が上記範囲であることにより容量が向上し易い傾向にある。酸素含有率は、後述の実施例の欄において説明する方法にしたがって測定される。
第1ケイ素含有粒子31及び第2ケイ素含有粒子41は内部に空隙を有していてよい。内部に空隙を有する場合、空隙率は好ましくは3体積%以上である。第1ケイ素含有粒子31及び第2ケイ素含有粒子41は表面が非晶質炭素により被覆されていてもよい。
第1活物質層30中の第1ケイ素含有粒子31の含有率及び第2活物質層40中の第2ケイ素含有粒子41の含有率は例えば1wt%以上30wt%以下であってよく、好ましくは1wt%以上20wt%以下であり、より好ましく1wt%以上10wt%以下である。
第1活物質層30は、第1バインダー(図示せず)をさらに含む。第2活物質層40は、第2バインダー(図示せず)をさらに含む。第1バインダー及び第2バインダーは、カルボキシメチルセルロース(CMC)を含む。第1バインダー及び第2バインダーがCMCを含むことにより、膨張収縮が大きく、及び炭素ドメインが表面に存在するケイ素含有粒子を結着し易くなる傾向にある。第2活物質層40中のCMCの含有率は、第1活物質層30中のCMCの含有率より多い。これにより、第1活物質層に比べ表層側にある第2活物質層の圧延時における破壊が抑制され易くなり、活物質の結着の低下が抑制され易くなる傾向にある。第2活物質層40中のCMCの含有率は好ましくは0.7wt%以上3wt%以下である。第1活物質層30中のCMCの含有率は好ましくは0.5wt%以上1.5wt%以下である。
第2活物質層40中のCMCの分子量は、第2活物質層40の圧延時における破壊抑制の観点から好ましくは第1活物質層30中のCMCの分子量より大きい。第2活物質層40中のCMCの分子量は例えば30万以上であってよく、第1活物質層30中のCMCの分子量は例えば30万以下であってよい。
第1バインダー及び第2バインダーは、例えばポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリ(ビニリデンフルオリド-co-ヘキサフルオロプロピレン)(PVdF-HFP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素樹脂、ポリアクリルニトリル、ポリイミド、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸(PAA)、ポリエチレンオキシド(PEO)、及びスチレンブタジエンゴム(SBR)からなる群より選択される少なくとも1種をさらに含んでいてもよい。第1活物質層30及び第2活物質層40中の全バインダーの含有率はそれぞれ例えば0.1wt%以上10wt%以下であってよい。
第1活物質層30は、第1黒鉛粒子をさらに含むことができる。第2活物質層40は、第2黒鉛粒子をさらに含むことができる。第1ケイ黒鉛粒子及び第2黒鉛粒子は互いに同一又は異なった種類であってよい。第1ケイ黒鉛粒子及び第2黒鉛粒子は人造黒鉛であることができる。第1ケイ黒鉛粒子及び第2黒鉛粒子は、BET比表面積が、例えば3.5m2/g以下であってよく、好ましくは0.5m2/g以上3.5m2/g以下、より好ましくは1m2/g以上2.0m2/g以下である。BET比表面積が上記範囲内であることによりケイ素含有粒子との密着性が高まり易い傾向にある。BET比表面積は、BET多点法により測定される。
第1ケイ黒鉛粒子及び第2黒鉛粒子は任意の大きさを有し得る。第1ケイ黒鉛粒子及び第2黒鉛粒子は、粒度分布(D90-D10)/(D50)が好ましくは1.2以上である。本明細書においてD10、D50、D90はそれぞれ、体積基準の粒度分布において小粒径側からの累積粒子体積が全粒子体積の10%、50%、90%になる粒子径を表す。第1ケイ黒鉛粒子及び第2黒鉛粒子の平均粒子径は、好ましくは8μm以上30μm以下である。本明細書において平均粒子径はD50をいう。粒度分布及び平均粒子径は、レーザ回折・散乱法により測定され得る。第1活物質層30及び第2活物質層40中の黒鉛粒子の含有率は例えば70wt%以上99wt%以下であってよく、好ましくは80wt%以上99wt%以下である。
第1活物質層30及び第2活物質層40は、単層カーボンナノチューブ(以下、SWCNTともいう)をさらに含むことができる。単層カーボンナノチューブは導電材としての機能を有することができる。単層カーボンナノチューブは、好ましくは炭素六角網面が1層で構成される1本の円筒形状を構成する炭素ナノ構造体である。単層カーボンナノチューブの長さは0.01μm以上5μm以下が好ましい。単層カーボンナノチューブの直径は50nm以下が好ましく、15nm以下がより好ましい。第1活物質層30及び第2活物質層40が単層カーボンナノチューブを含むことによりケイ素含有粒子の孤立化が抑制され易い傾向にある。第1活物質層30及び第2活物質層40中の単層カーボンナノチューブの含有率は例えば0.001wt%以上0.1wt%以下であってよい。
負極100の製造方法は、スラリーの調製(A1)、塗工(B1)、乾燥(C1)及び圧縮(D1)を含むことができる。図2は、負極100の製造方法を示す概略フローチャートである。本開示においては、まず集電体10上に第1活物質層30を形成した後、第1活物質層30上に第2活物質層40を形成することができる。
スラリーの調製(A1)は、活物質とバインダと溶媒(水)とを混合することを含むことができる。溶媒の使用量は任意である。すなわちスラリーは、任意の固形分濃度(固形分の質量分率)を有し得る。スラリーは例えば40%から80%の固形分濃度を有していてもよい。混合は任意の攪拌装置、混合装置、分散装置が使用され得る。
塗工(B1)は、スラリーを基材の表面に塗工することにより、塗膜を形成することを含むことができる。本実施形態においては、任意の塗工装置により、スラリーが基材の表面に塗工され得る。例えば、スロットダイコータ、ロールコータ等が使用されてもよい。塗工装置は、多層塗工が可能なものであることができる。
乾燥(C1)は、塗膜を加熱して乾燥させることを含むことができる。本実施形態においては、塗膜が加熱され得る限り、任意の乾燥装置が使用され得る。例えば熱風乾燥機等により、塗膜が加熱されてもよい。塗膜が加熱されることにより、溶媒が蒸発し得る。これにより溶媒が実質的に除去され得る。
圧縮(D1)は、乾燥後の塗膜を圧縮して活物質層を形成することを含むことができる。本実施形態においては、任意の圧縮装置が使用され得る。例えば、圧延機等が使用されてもよい。乾燥後の塗膜が圧縮され、活物質層が形成され、負極100が完成する。負極100は、電池の仕様に応じて、所定の平面サイズに切断され得る。負極100は、例えば帯状の平面形状を有するように切断されてもよい。負極100は、例えば矩形状の平面形状を有するように切断されてもよい。
図3は、本実施形態における電池の一例を示す概略図である。電池は非水電解質二次電池である。電池は好ましくは角形電池である。図3に示す電池200は、外装体90を含む。外装体90は、電極体50及び電解質(不図示)を収納している。電極体50は、正極集電部材81によって正極端子91に接続されている。電極体50は、負極集電部材82によって負極端子92に接続されている。電極体50は巻回型及び積層型のいずれであってよい。電極体50は好ましくは扁平状である。電極体50は負極100を含む。図3中、X方向から見たときの電極体50と外装体90との距離(Y方向における長さ)をD、電極体50の厚み(Y方向における長さ)をTとしたとき、比率T/Dが、3V以下の電圧時に2%以上であることが好ましい。電極体50と外装体90との間に樹脂シート(電極体ホルダー)が配置されてもよい。
図4は、本実施形態における電極体の一例を示す概略図である。電極体50は巻回型である。電極体50は、正極20、セパレータ70及び負極100を含む。すなわち電池200は負極100を含む。正極60は、正極活物質層62と正極集電体61とを含む。負極100は、負極活物質層20と集電体(負極集電体)10とを含む。
以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明する。例中の「%」及び「部」は、特記のない限り、質量%及び質量部である。
<実施例1>
[負極の作製]
負極活物質[黒鉛粒子(D10=12μm、D50=22μm、D90=40μm、BET比表面積=1.4m2/g]、Si含有粒子(SiC)(D50=3μm)、導電材[繊維状炭素(SWCNT、1層からなるCNT)]、バインダー[CMC(分子量20万~30万、1%粘度3500mPa・s)、PAA、SBR]及び溶媒(水)を攪拌造粒機を用いて混練し、第1スラリーとした。第1スラリーは黒鉛/SiC/SWCNT/CMC/PAA/SBR=94/6/0.02/0.7/1/1の配合比(質量比)であった。作製した第1スラリーを10μmのCu箔上に塗布し、乾燥させて第1活物質層を形成した。両面の塗布目付は107m2/gであった。
[負極の作製]
負極活物質[黒鉛粒子(D10=12μm、D50=22μm、D90=40μm、BET比表面積=1.4m2/g]、Si含有粒子(SiC)(D50=3μm)、導電材[繊維状炭素(SWCNT、1層からなるCNT)]、バインダー[CMC(分子量20万~30万、1%粘度3500mPa・s)、PAA、SBR]及び溶媒(水)を攪拌造粒機を用いて混練し、第1スラリーとした。第1スラリーは黒鉛/SiC/SWCNT/CMC/PAA/SBR=94/6/0.02/0.7/1/1の配合比(質量比)であった。作製した第1スラリーを10μmのCu箔上に塗布し、乾燥させて第1活物質層を形成した。両面の塗布目付は107m2/gであった。
負極活物質[黒鉛粒子(D10=12μm、D50=22μm、D90=40μm、BET比表面積=1.4m2/g]、Si含有粒子(SiC)(D50=3μm)、導電材[繊維状炭素(SWCNT、1層からなるCNT)]、バインダー[CMC(分子量30万~38万、1%粘度6500mPa・s)、PAA、SBR]及び溶媒(水)を攪拌造粒機を用いて混練し、第2スラリーとした。第2スラリーは黒鉛/SiC/SWCNT/CMC/PAA/SBR=94/6/0.02/1.3/1/1の配合比(質量比)であった。作製した第2スラリーを第1活物質層上に塗布し、乾燥させて第2活物質層を形成した。両面の塗布目付は215m2/gであった。
その後、所定の厚みまでプレスし、所定の寸法に加工した後、負極(負極板)を得た。負極の厚みは135μmであり、充填密度は1.60g/ccであった。充填密度(g/cc)は、活物質層の塗布目付Xm2/g、厚みYμmとして、式:充填密度Z=X/Yにより計算される。
[正極の作製]
正極活物質[リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物(NCM)]、導電材[アセチレンブラック(AB)]、バインダー(PVDF)及び溶媒(NMP)を攪拌造粒機を用いて混練し、正極スラリーとした。正極スラリーは正極活物質/導電材/バインダー=100/1/1の配合比(質量比)となるように作製した。作製した正極スラリーを15μmのAl箔上に塗布、乾燥し、所定の厚みまでプレスし、所定の寸法に加工した後、正極板を得た。
正極活物質[リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物(NCM)]、導電材[アセチレンブラック(AB)]、バインダー(PVDF)及び溶媒(NMP)を攪拌造粒機を用いて混練し、正極スラリーとした。正極スラリーは正極活物質/導電材/バインダー=100/1/1の配合比(質量比)となるように作製した。作製した正極スラリーを15μmのAl箔上に塗布、乾燥し、所定の厚みまでプレスし、所定の寸法に加工した後、正極板を得た。
[非水電解質二次電池の作製]
負極及び正極にリードをそれぞれ取り付け、セパレータを介して各電極を積層して電極体を作製した。作製した電極体をアルミニウムラミネートシートで構成される外装体に挿入して、非水電解質を注入し、外装体の開口部を封止して試験セル(ラミネートセル)を作製した。非水電解質は1M LiPF6をLi塩とし、FEC/EC/EMC/DMC=5/15/40/40(vol.%)の溶媒を用いた。電極体と外装体との距離Dに対する電極体の厚みTの比率T/Dは、3V以下の電圧時に2%以上であった。
負極及び正極にリードをそれぞれ取り付け、セパレータを介して各電極を積層して電極体を作製した。作製した電極体をアルミニウムラミネートシートで構成される外装体に挿入して、非水電解質を注入し、外装体の開口部を封止して試験セル(ラミネートセル)を作製した。非水電解質は1M LiPF6をLi塩とし、FEC/EC/EMC/DMC=5/15/40/40(vol.%)の溶媒を用いた。電極体と外装体との距離Dに対する電極体の厚みTの比率T/Dは、3V以下の電圧時に2%以上であった。
[ケイ素含有ドメインのサイズの評価]
負極極板をFIB加工後、STEM(日本電子製JEM走査透型過電子顕微鏡)で観察し、EDXマッピングにより元素を確認(Si,C)した後、BF像(明視野像)HAADF像(High-Angle Annular Dark Field高角度散乱暗視野像)にて、形状及び得られるコントラストからケイ素含有ドメインサイズを判断した。結果を表1に示す。
負極極板をFIB加工後、STEM(日本電子製JEM走査透型過電子顕微鏡)で観察し、EDXマッピングにより元素を確認(Si,C)した後、BF像(明視野像)HAADF像(High-Angle Annular Dark Field高角度散乱暗視野像)にて、形状及び得られるコントラストからケイ素含有ドメインサイズを判断した。結果を表1に示す。
[酸素含有率測定]
酸素分析装置(堀場製作所製EMGA-830)を用いた。不活性ガス中の加熱溶融法によって酸素量を抽出した。Ni/Snのフラックス中にて試料を融解し、試料中のOをCO又はCO2ガスにし、その量を測定することで酸素含有率を得た。結果を表1に示す。
酸素分析装置(堀場製作所製EMGA-830)を用いた。不活性ガス中の加熱溶融法によって酸素量を抽出した。Ni/Snのフラックス中にて試料を融解し、試料中のOをCO又はCO2ガスにし、その量を測定することで酸素含有率を得た。結果を表1に示す。
[BET比表面積の測定]
負極活物質を所定の重量をセル内に挿入し、測定した。測定後、活物質重量あたりのBET比表面積を算出した。結果を表1に示す。
負極活物質を所定の重量をセル内に挿入し、測定した。測定後、活物質重量あたりのBET比表面積を算出した。結果を表1に示す。
[サイクル維持率の評価]
45℃環境下、CCCV充電(0.33C_4.15V_0.1Cカット)を行った後、CC放電(0.33C_3Vカット)を1サイクルとして、150サイクルに到達するまでサイクル試験を実施した。(150cycの放電容量)/(1cycの放電容量)をサイクル維持率とした。結果を表1に示す。
45℃環境下、CCCV充電(0.33C_4.15V_0.1Cカット)を行った後、CC放電(0.33C_3Vカット)を1サイクルとして、150サイクルに到達するまでサイクル試験を実施した。(150cycの放電容量)/(1cycの放電容量)をサイクル維持率とした。結果を表1に示す。
<比較例1から比較例3>
第1及び第2活物質層において、表1に示すケイ素含有粒子を用いたこと、及び第1及び第2活物質層中のCMC含有率を表1に示す割合としたこと以外は、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。結果を表1に示す。
第1及び第2活物質層において、表1に示すケイ素含有粒子を用いたこと、及び第1及び第2活物質層中のCMC含有率を表1に示す割合としたこと以外は、実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。結果を表1に示す。
10 集電体、20 負極活物質層、30 第1活物質層、31 第1ケイ素含有粒子、40 第2活物質層、41 第2ケイ素含有粒子、50 電極体、60 正極、61 正極集電体、62 正極活物質層、70 セパレータ、81 正極集電部材、82 負極集電部材、90 外装体、91 正極端子、92 負極端子、100 負極、200 電池。
Claims (8)
- 非水電解質二次電池用の負極であって、
集電体と、第1活物質層と、第2活物質層とをこの順に備え、
前記第1活物質層は、第1ケイ素含有粒子と、第1バインダーとを含み、
前記第2活物質層は、第2ケイ素含有粒子と、第2バインダーとを含み、
前記第1ケイ素含有粒子及び前記第2ケイ素含有粒子は、炭素ドメインと、前記炭素ドメイン中に分散したナノサイズのケイ素ドメインとを含有し、
前記第1バインダ―及び前記第2バインダーは、カルボキシメチルセルロース(CMC)を含有し、
前記第2活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率は、前記第1活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率より多い、負極。 - 前記第2活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率は0.7wt%以上3wt%以下であり、前記第1活物質層中のカルボキシメチルセルロースの含有率は0.5wt%以上1.5wt%以下である、請求項1に記載の負極。
- 前記第1ケイ素含有粒子及び前記第2ケイ素含有粒子は、炭素ドメインと50nm以下のケイ素ドメインとから構成され、及び酸素含有率が7wt%以下である、請求項1又は2に記載の負極。
- 前記第1活物質層は第1黒鉛粒子を含み、
前記第2活物質層は第2黒鉛粒子を含み、
前記第1黒鉛粒子及び前記第2黒鉛粒子は、BET比表面積が3.5m2/g以下であり、及び粒度分布(D90-D10)/(D50)が1.2以上である、請求項1又は2に記載の負極。 - 前記第1活物質層及び前記第2活物質層は単層カーボンナノチューブを含む、請求項1又は2に記載の負極。
- 前記第2活物質層中のカルボキシメチルセルロースの分子量は、前記第1活物質層中のカルボキシメチルセルロースの分子量より大きい、請求項1又は2に記載の負極。
- 請求項1又は2に記載の負極と外装体とを含む、非水電解質二次電池。
- 前記負極を含む電極体を備え、前記電極体と外装体との距離Dに対する前記電極体の厚みTの比率T/Dが、3V以下の電圧時に2%以上である、請求項7に記載の非水電解質二次電池。
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