JPWO2021220111A5

JPWO2021220111A5 - 負極活物質、二次電池、車両および電子機器、ならびに負極活物質の作製方法

Info

Publication number: JPWO2021220111A5
Application number: JP2022518422A
Authority: JP
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2024-04-26

Claims

第１の材料と、ハロゲンを有する第２の材料と、酸素および炭素を有する第３の材料と、を混合し、第１の混合物を作製する第１のステップと、
前記第１の混合物の加熱を行う第２のステップと、を有し、
前記第１の材料は、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、カーボンナノチューブ、カーボンブラックおよびグラフェンから選ばれる一以上であり、
前記加熱は、還元雰囲気下で行われる負極活物質の作製方法。
請求項１において、
前記第２の材料は、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、バリウム、ランタン、セリウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、ジルコニウム、チタン、バナジウムおよびニオブから選ばれる一以上を有するフッ化物または塩化物である負極活物質の作製方法。
請求項１または請求項２において、
前記第３の材料は、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、バリウム、ランタン、セリウム、クロム、マンガン、鉄、コバルトおよびニッケルから選ばれる一以上を有する炭酸塩である負極活物質の作製方法。
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記還元雰囲気は、窒素雰囲気または希ガス雰囲気である負極活物質の作製方法。
第１の材料と、フッ化リチウムと、炭酸リチウムと、を混合し、第１の混合物を作製する第１のステップと、
前記第１の混合物の加熱を行う第２のステップと、を有し、
前記加熱は、３５０℃以上９００℃以下の温度において１時間以上６０時間以下の時間で行われ、
前記加熱は、窒素雰囲気下または希ガス雰囲気下で行われる負極活物質の作製方法。
請求項５において、
前記第１の材料は、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、カーボンナノチューブ、カーボンブラックおよびグラフェンから選ばれる一以上である負極活物質の作製方法。
請求項５または請求項６において、
前記第１の材料は、シリコン、スズ、ガリウム、アルミニウム、ゲルマニウム、鉛、アンチモン、ビスマス、銀、亜鉛、カドミウム、およびインジウムから選ばれる一以上の元素を有する金属または化合物を有する負極活物質の作製方法。
請求項５乃至請求項７のいずれか一において、
前記第１の材料は、チタン、ニオブ、タングステンおよびモリブデンから選ばれる一以上の元素を有する酸化物を有する負極活物質の作製方法。
第１の領域と、第２の領域と、を有し、
フッ素および酸素の少なくとも一と、リチウムと、炭素と、を有し、
前記第１の領域は、第１の材料を有し、
前記第２の領域は、前記第１の領域の外側に位置し、
前記第２の領域は、前記第１の領域の表面の少なくとも一部と接し、
前記第２の領域における前記フッ素の濃度は、前記第１の領域における前記フッ素の濃度よりも高く、
前記第２の領域における前記酸素の濃度は、前記第１の領域における前記酸素の濃度よりも高く、
前記第１の材料は、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、カーボンナノチューブ、カーボンブラックおよびグラフェンから選ばれる一以上である負極活物質。
請求項９において、
前記第１の領域の少なくとも一部は、前記負極活物質の表面を含む負極活物質。
請求項９または請求項１０において、
前記第２の領域における前記リチウムの濃度は、前記第１の領域における前記リチウムの濃度よりも高い負極活物質。
第１の領域と、第２の領域と、を有し、
前記第１の領域は、第１の材料を有し、
前記第２の領域は、フッ化リチウムおよび炭酸リチウムの少なくとも一を有し、
前記第２の領域は、前記第１の領域の外側に位置し、
前記第２の領域は、前記第１の領域の少なくとも一部と接する負極活物質。
請求項１２において、
前記第１の領域の少なくとも一部は、前記負極活物質の表面を含む負極活物質。
請求項１２または請求項１３において、
前記負極活物質を、走査型電子顕微鏡を用いてエネルギー分散型Ｘ線分析法により測定する場合において、濃度の単位をａｔｏｍｉｃ％として、フッ素の濃度は、１０ａｔｏｍｉｃ％以上７０ａｔｏｍｉｃ％以下である負極活物質。
請求項１２または請求項１３において、
前記第１の材料は、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、カーボンナノチューブ、カーボンブラックおよびグラフェンから選ばれる一以上である負極活物質。
請求項１２または請求項１３において、
前記負極活物質をＸ線光電子分光により測定する場合において、フッ素の濃度は１ａｔｏｍｉｃ％以上である負極活物質。
請求項１２または請求項１３において、
前記第１の材料は、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、カーボンナノチューブ、カーボンブラックおよびグラフェンから選ばれる一以上であり、
前記負極活物質をＸ線光電子分光により測定する場合において、フッ素の濃度は、前記フッ素、酸素、リチウムおよび炭素の濃度の合計に対して、１ａｔｏｍｉｃ％以上である負極活物質。
請求項１２乃至請求項１７に記載の負極活物質を有する負極と、正極と、電解質と、を有する二次電池。
請求項１８に記載の二次電池と、電気モーターと、回路部と、を有し、
前記回路部は、前記二次電池の制御を行う機能を有する車両。
請求項１８に記載の二次電池と、表示部と、回路部と、を有し、
前記回路部は、前記二次電池の制御を行う機能を有する電子機器。