TW201401612A - 鋰離子二次電池 - Google Patents

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Satoru Miyawaki
Tatsuhiko Ikeda
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Abstract

本發明的目的在於提供一種鋰離子二次電池，該鋰離子二次電池的容量高，且充放電循環特性優異。為了解決此問題，本發明提供一種鋰離子二次電池，是具有負極與正極之鋰離子二次電池，其中，前述負極是由初次充電容量為1800mAh/g以上且初次效率(初次放電容量/初次充電容量)為0.70~0.85的負極活性物質所構成，前述正極是由初次充電容量為160mAh/g以上且初次效率(初次放電容量/初次充電容量)為0.75~0.90的正極活性物質所構成，前述負極與前述正極的初次放電容量比(前述負極的初次放電容量/前述正極的初次放電容量)為0.90~1.30。

Description

鋰離子二次電池
本發明關於一種鋰離子二次電池，更詳細來說，關於一種容量高且具有良好循環特性的鋰離子二次電池。
近年來，伴隨著可擕式電子設備、通訊設備等的顯著發展，從經濟性及設備的小型化、輕量化的觀點來看，亟需一種高能量密度的二次電池。
作為用以達成此要求的手法，存在一種在負極活性物質中使用氧化矽的方法(參照專利文獻1等)、及一種在氧化矽粒子表面藉由化學氣相沉積法來包覆碳層的方法(參照專利文獻2)等。
又，提出一種限定正極的初次效率與負極的初次效率比的方法(參照專利文獻3)。
[先行技術文獻]
(專利文獻)
專利文獻1：日本特許第2997741號公報
專利文獻2：日本特開2002-42806號公報
專利文獻3：日本特開平11-45742號公報
但是，在上述專利文獻1、專利文獻2的方法中，雖然負極的充放電容量提高，但由於初次的放電容量與初次的充電容量的比也就是初次效率較低，因此未必能夠滿足電池容量的大幅提高。
又，在專利文獻3的方法中，限定正極的初次效率與負極的初次效率比，雖然可彌補正極、負極的初次效率較低的缺點，並對電池的高容量化具有一定效果，但無法滿足電池容量的大幅提高，需要進一步提高電池容量。
不僅是這種高容量化，充放電循環特性的提高也難以實現。
本發明是鑒於上述問題點而完成，其目的在於提供一種容量高且充放電循環特性優異的鋰離子二次電池。
為了達成上述目的，本發明提供一種鋰離子二次電池，是具有負極與正極之鋰離子二次電池，其特徵在於：前述負極是由初次充電容量為1800mAh/g以上且初次效率(初次放電容量/初次充電容量)為0.70~0.85的負極活性物質所構成，前述正極是由初次充電容量為160mAh/g以上且初次效率(初次放電容量/初次充電容量)為0.75~0.90的正極活性物質所構成，前述負極與前述正極的初次放電容量比(前述負極的 初次放電容量/前述正極的初次放電容量)為0.90~1.30。
如果是這種鋰離子二次電池，那麼負極活性物質與正極活性物質將得以高效使用，因而成為一種容量變高且充放電循環特性優異的鋰離子二次電池。
此時，較佳是，前述負極與前述正極的初次放電容量比為1.05~1.15。
如果鋰離子二次電池具有這種負極與正極的初次放電容量比，那麼它的電池容量將更高且充放電循環特性更為優異，並能夠確實防止短路等問題。
此時，較佳為前述負極活性物質是由SiOx(0.5≦x≦1.5)所表示的氧化矽、或為具有在二氧化矽中分散有矽的結構之矽複合體，且Si/O的莫耳比為0.67~2.0。
如果鋰離子二次電池具有這種負極活性物質，那麼它的充放電循環特性將良好，且電池容量更高。
又，較佳是，前述矽複合體被碳膜所包覆。如果是這種被碳膜所包覆的矽複合體，那麼鋰離子二次電池將被賦予充分的導電性，因而容量變高且充放電循環特性得以確實提高。
如上所述，根據本發明，可以獲得一種充放電循環特性優異且電池容量較高的鋰離子二次電池。
本發明人對鋰離子二次電池的高容量化與充放電循環特性的提高加以研究，結果發現：即使單純提高正極活性物質及負極活性物質各自的容量、或僅限定正極與負極的初次效率的比，電池的充放電容量均未大幅提高。
因此，本發明人努力研究，結果發現：著眼於正極活性物質及負極活性物質各自的充電容量及初次效率，以兩者的充電容量均較高，且使各自的初次效率在本發明的範圍內的方式來選擇正極活性物質與負極活性物質，並限定使用該等正極活性物質與負極活性物質而製作的負極與正極的初次放電容量比，由此可以達成電池的高容量化與充放電循環特性的提高，從而完成如下所述的本發明。
以下，詳細說明本發明的實施態樣的一例，但本發明並不限定於此實施態樣。
本發明的鋰離子二次電池的負極，是由初次充電容量為1800mAh/g以上且初次效率(初次放電容量/初次充電容量)為0.70~0.85的負極活性物質所構成。
如果並非這種負極活性物質，那麼即使負極與正極的初次放電容量比為0.90~1.30，也無法獲得足夠優異的電池容量和充放電循環特性。
作為此負極活性物質，例如為初次充電容量較高的矽系負極活性物質，其中較佳為SiOx。如果x大於1.5，那麼 初次效率與容量會降低；如果小於0.5，那麼充放電循環特性會降低，因此x較佳是0.5≦x≦1.5。
或者，由於使用一種矽複合體來作為本發明中的負極活性物質，該矽複合體具有矽(矽奈米粒子)分散於氧化矽中的結構，且Si/O的莫耳比為0.67~2.0，藉此，可以提高電池容量，因此較佳。
這種矽複合體可以利用例如以下方法來獲得：對矽的微粒子與矽系化合物混合而成的物質進行焙燒的方法；或在氬等惰性非氧化性氣氛中，以400℃以上，較適宜為800~1100℃的溫度，對由通式SiOx所表示的歧化前的氧化矽粒子進行熱處理，並進行歧化反應的方法。尤其是利用後者的方法所獲得的材料中，矽的微晶均勻分散於氧化矽中，因此較佳。藉由如上所述的歧化反應，可以使矽奈米粒子的尺寸為1~100nm。又，對於矽複合體中的氧化矽，較佳為二氧化矽。另外，利用透射電子顯微鏡，可以確認矽奈米粒子(結晶)分散於無定形的氧化矽中。
又，由於氧化矽為絕緣體，因此較佳為利用任一手段賦予其導電性。作為賦予此導電性的方法，有與石墨等有導電性的粒子混合的方法、利用碳膜包覆上述矽複合體的粒子的表面的方法及組合這兩者的方法。
作為例如利用碳膜包覆的方法，較適宜為在有機物氣體及/或蒸氣中對矽複合體進行化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)的方法，從而在熱處理時，可以利用 向反應器內導入有機物氣體及/或蒸氣來高效進行。作為有機物的例子，可以列舉：甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丁烷、丁烯、戊烷、異丁烷、己烷等烴的單獨一者或它們的混合物；及，苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙苯、二苯甲烷、萘、苯酚、甲酚、硝基苯、氯苯等芳香族烴的單獨一者或它們的混合物。並且，焦油蒸餾步驟中所獲得的煤氣輕油、雜酚油、蒽油及石腦油裂解焦油等也可以使用單獨一者或它們的混合物。
又，碳膜的包覆量並無特別限定，但期望相對於經過碳包覆的粒子整體，碳的比例為0.3~40質量%，更期望為0.5~30質量%。
利用使碳包覆量為0.3質量%以上，可以維持充分的導電性，並可以在製得鋰離子二次電池負極時確實達成循環性的提高。並且，如果碳包覆量為40質量%以下，那麼碳占負極活性物質的比例變多，當用作鋰離子二次電池用負極活性物質時，可以降低充放電容量降低狀況的發生可能性。
將這種負極活性物質及聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、SBR乳液等黏合劑，根據需要加上乙炔黑、石墨等導電劑與N-甲基-2-吡咯烷酮等有機溶劑或水共同混勻來製作負極材料塗料。可以在銅箔等集電體上塗佈/乾燥此塗料來獲得負極。在本發明中，黏合劑、有機溶劑、導電劑及集電體並無特別限制，可以進行各種選擇。
本發明中的正極活性物質，是釋放鋰離子且可以吸 著的含鋰金屬化合物，初次充電容量為160mAh/g以上且初次效率(初次放電容量/初次充電容量)為0.75~0.90。例如，作為包含可以電化學性地釋放的鋰的活性物質，可以使用鋰複合鎳氧化物、鋰複合錳氧化物或它們的混合物，進一步可以使用在這些複合氧化物中添加一種以上不同種類金屬元素的系列等。
如果並非這種正極活性物質，那麼即使負極與正極的初次放電容量比為0.90~1.30，也無法獲得足夠優異的電池容量和充放電循環特性。
本發明的正極，只要是利用公知方法將上述正極活性物質作成電極即可，例如，使用黏合劑，成型於集電體上。又，也可以根據需要，添加導電劑。
而且，本發明是一種鋰離子二次電池，如上所述的負極與正極的初次放電容量比(負極的初次放電容量/正極的初次放電容量)為0.90~1.30。
如果上述負極與正極的初次放電容量比小於0.9或大於1.30，那麼由於正極活性物質及負極活性物質在充放電時並未有效使用，單位活性物質(負極活性物質與正極活性物質的總計量)的充放電容量變低，因此利用使負極與正極的初次放電容量比為0.90~1.30，鋰離子二次電池的電池容量與充放電循環特性兩者均變得優異。
進一步，負極與正極的初次放電容量比極為靠近1時，電池容量變高，但如果相較於負極的初次放電容量，正 極的初次放電容量更多，那麼由於鋰有可能在負極表面堆積成樹枝狀，於是負極與正極短路，因此上述負極與正極的初次放電容量比，較佳為1.05~1.15。
在本發明的鋰離子二次電池中，當以絕緣、維持電解液為目的而在正極、負極之間配置電池隔膜(separator)時，對於此電池隔膜並無特別限定，有聚乙烯微多孔膜、聚丙烯微多孔膜、或聚乙烯與聚丙烯的積層膜；由纖維素、玻璃纖維、醯胺纖維及聚丙烯腈纖維等所構成的織布；或是不織布等。可以根據它的目的及狀況，適當決定。
作為在本發明的鋰離子二次電池中使用的非水系電解質，可以使用包含鋰鹽的非水系電解液、聚合物電解質及聚合物凝膠電解質等公知非水系電解質，並對應正極活性物質、負極活性物質的種類、性狀、充電電壓等使用條件等適當決定。又，作為包含鋰鹽的非水系電解液，可以使用將例如LiPF6、LiBF4及LiClO4等鋰鹽溶解於由碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、二甲基碳酸酯、甲基乙基碳酸酯、二甲氧基乙烷、γ-丁內酯、醋酸甲酯及蟻酸甲酯等一種或兩種以上者所組成的有機溶劑中而成的電解液。鋰鹽的濃度並無特別限定，但通常0.5~2mol/l左右較為實用。較佳為，使用水分為100ppm以下的電解液。
另外，本發明的鋰離子二次電池的形狀、大小等並無特別限定，可以根據各自的用途，選擇圓筒形、方形、扁平形及箱形等任意形狀及尺寸的電池。
根據如上所述的本發明，鋰離子二次電池的充放電 循環特性優異，電池容量較高。
[實施例]
以下，顯示實施例及比較例，更為具體地說明本發明，但本發明並不限定於這些例子。
<碳包覆SiOx(負極活性物質)>
使粉狀體層厚度為10mm地將平均粒徑為5μm、BET比表面積為3.5m2/g的SiOx(x=1.01)100g裝入分批式加熱爐(batch type heating furnace)內。利用油密封旋轉式真空泵將爐內減壓並將爐內升溫至900℃，達到900℃後，以0.3 NL/min將CH4氣體流入，進行5小時的碳包覆處理。然後，保持以0.3 NL/min將CH4氣體流通並以50℃/hr升溫至1100℃，在1100℃下保持3小時。另外，此時的減壓度為800Pa。處理後降溫，獲得106g的黑色負極活性物質粒子。
所獲得的負極活性物質粒子的平均粒徑為5.2μm、BET比表面積為6.5m2/g，由堀場製作所(HORIBA,Ltd.)EMIA-110所測定的碳量為5.7質量%。
<製作負極>
(1)負極A、B、C
將對前述SiOx經過CVD包覆碳而成的負極活性物質95質量%與作為黏合劑的聚醯亞胺樹脂(宇部興產股份有限公司(Ube Industries,Ltd.)製造U-清漆A)5質量%加以混合，進一步加入溶劑N-甲基吡咯烷酮50質量%並利用混合器加以混 合，從而獲得漿料。使用刮刀塗佈機，將此漿料塗佈於厚度12μm的銅箔上，在80℃下乾燥1小時後，利用輥壓機對電極進行加壓成型，在350℃下將此電極真空乾燥1小時。然後，衝壓成2cm2，而作成負極。所獲得的負極的負極複合材料層(負極活性物質+黏合劑)的塗佈量為0.0043g/2cm2。將此作為負極A。
為了評估負極A的電池特性，在異性極上使用鋰箔，並使用非水電解質溶液，製作一種電池隔膜使用了厚度為30μm的聚乙烯製微多孔質薄膜的負極活性物質評估用硬幣型鋰離子二次電池，其中該非水電解質溶液，是以1莫耳/L的濃度將作為非水電解質的六氟磷酸鋰溶解於碳酸乙烯酯與碳酸二乙酯的1/1(體積比)混合液中而得。
在室溫下將製作的此評估用鋰離子二次電池放置一晚後，使用二次電池充放電試驗裝置(NAGANO股份有限公司(Nagano Co.,Ltd.)製造)，以0.5mA/cm2的定電流進行充電，直至測試電池的電壓達到0V，當達到0V後，減少電流以保持電池電壓為0V，並進行充電。然後，當電流值低於40μA/cm2時結束充電，由此求出的負極的初次充電容量為7.97mAh/2cm2，單位活性物質的初次充電容量為1944mAh/g。
又，以0.5mA/cm2的定電流進行放電，在電池電壓達到1.4V時結束放電，由此求出的初次放電容量為5.82mAh/2cm2。
又，由以下的(1)式求出的初次效率為0.73。
初次效率=初次放電容量/初次充電容量(1)
改變刮刀塗佈機的間隙(gap)，除此以外，與負極A同樣地，製作負極複合材料層(負極活性物質+黏合劑)的塗佈量為0.0051g/2cm2的負極B。負極材料B的初次充電容量為9.45mAh/2cm2，初次放電容量為6.90mAh/2cm2。
並且，與負極B同樣地，製作負極複合材料層(負極活性物質+黏合劑)的塗佈量為0.0036g/2cm2的負極C。負極材料C的初次充電容量為6.67mAh/2cm2，初次放電容量為4.87mAh/2cm2。
(2)負極D
製作將石墨作為負極活性物質的負極D，進行電池評估。
將球狀造粒石墨(粒徑D50=10μm日本石墨工業(Nippon Graphite Industries Co.,Ltd.)(股)製造CGB-10)的石墨活性物質95質量%與作為黏合劑的PVDF樹脂5質量%加以混合，進一步加入溶劑N-甲基吡咯烷酮50質量%並利用混合器加以混合，從而獲得漿料。使用刮刀塗佈機，將此漿料塗佈於厚度12μm的銅箔上，在80℃下乾燥1小時後，利用輥壓機對電極進行加壓成型，並在180℃下將此電極真空乾燥1小時。然後，衝壓成2cm2，從而獲得負極D。所獲得的負極D的負極複合材料層(負極活性物質+黏合劑)的塗佈量為0.0197g/2cm2。
與負極A同樣地求出的負極D的初次充電容量為6.73mAh/2cm2，單位活性物質的初次充電容量為360mAh/g， 負極D的初次放電容量為6.26mAh/g，單位活性物質的初次放電容量為335mAh/g，初次效率為0.93。
將負極A-D的異性極鋰的電池特性試驗結果示於表1。
<正極活性物質的合成例>
使Ni/Co=0.8/0.2(莫耳比)地在水溶液中混合硝酸鎳及硝酸鈷，並利用噴霧乾燥器加以乾燥，從而獲得大致為球狀的粒子。以Li/Ni/Co=1/0.8/0.2(莫耳比)混合此粒子與氫氧化鋰，並在氧化氣氛下，以900℃焙燒5小時，從而獲得正極活性物質LiNi0.8Co0.2O2。所獲得的粒子的平均粒徑為15μm。
<正極製作例>
(1)正極E、F、G
利用混合器混合所獲得的上述正極活性物質93質量%、PVDF樹脂3質量%、作為導電劑的乙炔黑4質量%及作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮67質量%，從而獲得漿料。利用刮刀塗佈機將此漿料塗佈於厚度20μm的鋁箔上，在80℃下乾燥1小時後，利用輥壓機對電極進行加壓成型，並在180℃下將此電極真空乾燥1小時。然後，衝壓成2cm2，從而獲得正極E。所獲得的正極E的正極複合材料層(正極活性物質+黏合劑+導電劑)的塗佈量為0.0364g/2cm2。
為了評估所獲得的正極活性物質的電池特性，在異性極上使用鋰箔，並使用非水電解質溶液，製作電池隔膜使用了厚度為30μm的聚乙烯製微多孔質薄膜的評估用硬幣型 鋰離子二次電池，其中該非水電解質溶液，是以1莫耳/L的濃度將作為非水電解質的六氟磷酸鋰溶解於碳酸乙烯酯與二乙基碳酸的1/1(體積比)混合液中而得。
在室溫下將製作的評估用鋰離子二次電池放置一晚後，使用二次電池充放電試驗裝置(NAGANO股份有限公司製造)，以0.5mA/cm2的定電流進行充電，直至測試電池的電壓達到4.2V，當達到4.2V後，減少電流以保持電池電壓為4.2V，並進行充電。然後，當電流值低於40μA/cm2時結束充電，求出的正極E的初次充電容量為6.36mAh/2cm2，單位活性物質的初次充電容量為188mAh/g。並且，以0.5mA/cm2的定電流進行放電，並在電池電壓達到3.0V時結束放電，由此求出的正極E的初次放電容量為5.53mAh/2cm2。並且，初次效率為0.87。
改變刮刀塗佈機的間隙，除此以外，與正極E同樣地，製作正極複合材料層(正極活性物質+黏合劑)的塗佈量為0.0403g/2cm2的正極F。正極F的初次充電容量為7.02mAh/2cm2，初次放電容量為6.11mAh/2cm2。
又，與正極F同樣地，製作正極複合材料層(正極活性物質+黏合劑)的塗佈量為0.0318g/2cm2的正極G。正極G的初次充電容量為5.56mAh/2cm2，初次放電容量為4.82mAh/2cm2。
(2)正極H
將平均粒徑為15μm、BET比表面積為3.5m2/g的鈷酸鋰93質量%、作為黏合劑的PVDF樹脂3質量%、作為導電劑的乙炔 黑4質量%及作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮67質量%加以混合，從而獲得漿料。並且，使用刮刀塗佈機，將此漿料塗佈於鋁箔上，通過乾燥，從而獲得正極H。所獲得的正極H的正極混合劑層(正極活性物質+黏合劑)的塗佈量為0.0412g/2cm2。
與正極E同樣地，求出的正極H的初次充電容量為6.13mAh/2cm2，單位活性物質的初次充電容量為160mAh/g，初次放電容量為5.90mAh/2cm2，單位活性物質的初次放電容量為144mAh/g，初次效率為0.96。
將負極A-D、正極E-H的異性極鋰的電池特性試驗結果示於表1。
(實施例1)
使用上述負極A、正極E及非水電解質溶液，並將厚度為30μm的聚乙烯製微多孔質薄膜用於電池隔膜，來製作硬幣型鋰離子二次電池，其中該非水電解質溶液，是以1莫耳/L的濃度將作為非水電解質的六氟磷酸鋰溶解於碳酸乙烯酯與碳酸二乙酯的1/1(體積比)混合液中而得。
負極A的初次放電容量為5.82mAh/2cm2，正極E的初次放電容量為5.53mAh/2cm2，負極A與正極E的初次放電容量比(負極的初次放電容量/正極的初次放電容量)為1.05。
所獲得的硬幣型電池的充放電是在溫度25℃、電流2mA/cm2、電壓3.0V-4.2V-3.0V的條件下進行，結果為初次放電容量為4.75mAh。正極活性物質與負極活性物質的總計質量為0.0380g，單位活性物質質量的初次放電容量為125mAh/g，充放電循環100次後的放電容量保持率為91%。
(實施例2)
使用負極A與正極F，與實施例1同樣地製作硬幣型電池。
負極A的初次放電容量為5.82mAh/2cm2，正極F的初次放電容量為6.11mAh/2cm2，且負極A與正極F的初次放電容量比為0.95。
與實施例1同樣地進行充放電，初次放電容量為4.99mAh。正極活性物質與負極活性物質的總計質量為0.0416g，單位活性物質質量的初次放電容量為120mAh/g，充 放電循環100次後的放電容量保持率為85%。
(實施例3)
使用負極B與正極E，與實施例1同樣地製作硬幣型電池。
負極B的初次放電容量為6.90mAh/2cm2，正極E的初次放電容量為5.53mAh/2cm2，且負極B與正極E的初次放電容量比為1.25。
與實施例1同樣地進行充放電，結果為初次放電容量為4.33mAh。正極活性物質與負極活性物質的總計質量為0.0387g，單位活性物質質量的放電容量為112mAh/g，充放電循環100次後的放電容量保持率為93%。
(比較例1)
使用負極C與正極F，與實施例1同樣地製作硬幣型電池。
負極C的初次放電容量為4.87mAh/2cm2，正極F的初次放電容量為6.11mAh/2cm2，且負極C與正極F的初次放電容量比為0.80。
與實施例1同樣地進行充放電，結果為初次放電容量為3.97mAh。正極活性物質與負極活性物質的總計質量為0.0409g，單位活性物質質量的放電容量為97mAh/g，充放電循環100次後的放電容量保持率為65%。
(比較例2)
使用負極B與正極G，與實施例1同樣地製作硬幣型電池。
負極B的初次放電容量為6.90mAh/2cm2，正極G的初次放 電容量為4.82mAh/2cm2，且負極B與正極G的初次放電容量比為1.43。
與實施例1同樣地進行充放電，結果為初次放電容量為2.92mAh。正極活性物質與負極活性物質的總計質量為0.0344g，單位活性物質質量的放電容量為85mAh/g，充放電循環100次後的放電容量保持率為92%。
(比較例3)
使用負極D與正極H，與實施例1同樣地製作硬幣型電池。
負極D的初次放電容量為6.26mAh/2cm2，正極H的初次放電容量為5.90mAh/2cm2，且負極D與正極H的初次放電容量比為1.06。
與實施例1同樣地進行充放電，結果為初次放電容量為5.59mAh。正極活性物質與負極活性物質的總計質量為0.0570g，單位活性物質質量的放電容量為98mAh/g，充放電循環100次後的放電容量保持率為93%。
(比較例4)
使用負極D與正極E，與實施例1同樣地製作硬幣型電池。
負極D的初次放電容量為6.26mAh/2cm2，正極E的初次放電容量為5.52mAh/2cm2，且負極D與正極E的初次放電容量比為1.13。
與實施例1同樣地進行充放電，結果為初次放電容量為4.73mAh。正極活性物質與負極活性物質的總計質量為 0.0526g，單位活性物質質量的放電容量為90mAh/g，充放電循環100次後的放電容量保持率為85%。
(比較例5)
使用負極A與正極H，與實施例1同樣地製作硬幣型電池。
負極A的初次放電容量為5.82mAh/2cm2，正極H的初次放電容量為5.90mAh/2cm2，且負極A與正極H的初次放電容量比為0.99。
與實施例1同樣地進行充放電，結果為初次放電容量為4.41mAh。正極活性物質與負極活性物質的總計質量為0.0424g，單位活性物質質量的放電容量為104mAh/g，充放電循環100次後的放電容量保持率為90%。
使用各種負極與正極的實施例1~3、比較例1~5中的電池的特性試驗結果，示於表2。
*循環特性：充放電循環100次後的放電容量保持率
由實施例1~3的結果可知，根據本發明，利用以特定的放電容量比來組合高容量的負極與正極，而可以獲得單位活性物質容量高，充放電循環特性優異的電池。
另一方面，在負極與正極的初次放電容量比不在0.9~1.30範圍內的比較例1、2中，電池容量不充分，且在比較例1中可以觀察到充電循環發生惡化。並且，在使用初次充電容量較低，初次效率不在本發明範圍內的負極D或初次效率不在本發明範圍內的正極H的比較例3~5中，即使負極與正極的初次放電容量比在本發明範圍內，電池容量仍然較低。
另外，本發明並不限定於上述實施形態。上述實施形態為例示，具有與本發明的權利要求書中記載的技術思想實質上相同的構成且發揮相同作用效果的技術方案，均包含在本發明的技術範圍內。

Claims (5)

  1. 一種鋰離子二次電池，是具有負極與正極之鋰離子二次電池，其特徵在於：前述負極是由初次充電容量為1800mAh/g以上且初次效率(初次放電容量/初次充電容量)為0.70~0.85的負極活性物質所構成，前述正極是由初次充電容量為160mAh/g以上且初次效率(初次放電容量/初次充電容量)為0.75~0.90的正極活性物質所構成，前述負極與前述正極的初次放電容量比(前述負極的初次放電容量/前述正極的初次放電容量)為0.90~1.30。
  2. 如請求項1所述的鋰離子二次電池，其中，前述負極與前述正極的初次放電容量比為1.05~1.15。
  3. 如請求項1或請求項2所述的鋰離子二次電池，其中，前述負極活性物質是由SiOx(0.5≦x≦1.5)所表示的氧化矽。
  4. 如請求項1或請求項2所述的鋰離子二次電池，其中，前述負極活性物質是具有在二氧化矽中分散有矽的結構之矽複合體，且Si/O的莫耳比為0.67~2.0。
  5. 如請求項4所述的鋰離子二次電池，其中，前述矽複合體被碳膜所包覆。
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