WO2019151026A1 - 二次電池用負極活物質及び二次電池 - Google Patents

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Abstract

本開示の一態様である二次電池用負極活物質は、Liと、Siと、M(Mアルカリ金属、アルカリ土類金属、Si以外の元素)と、を含むシリケート相11と、シリケート相11中に分散したシリコン粒子12と、シリケート相11中に分散したZrを含む酸化物粒子15と、を備え、前記シリケート相における酸素以外の元素の合計に対する各元素の含有量は、Liが3~45モル%であり、Siが40~78モル%であり、Mxは1~40モル%である。

Description

二次電池用負極活物質及び二次電池
 本開示は、二次電池用負極活物質及び二次電池に関する。
 シリコン(Si)、SiOで表されるシリコン酸化物などのシリコン材料は、黒鉛などの炭素材料と比べて単位体積当りに多くのリチウムイオン等のイオンを吸蔵できることが知られている。
 例えば、特許文献1には、SiOを黒鉛と混合して負極活物質とした非水電解質二次電池が開示されている。
特開2011-233245号公報
 ところで、シリコン粒子を負極活物質として用いた二次電池においては、充放電サイクル特性の改善が望まれている。
 そこで、本開示の目的は、シリコン粒子を負極活物質として用いた二次電池の充放電サイクル特性の低下を抑制することが可能な二次電池用負極活物質および二次電池を提供することにある。
 本開示の一態様である二次電池用負極活物質は、Liと、Siと、M(Mアルカリ金属、アルカリ土類金属、Si以外の元素)と、を含むシリケート相と、前記シリケート相中に分散したシリコン粒子と、前記シリケート相中に分散したZrを含む酸化物粒子、Ceを含む酸化物粒子、Caを含む酸化物粒子、Alを含む酸化物粒子、Feを含む酸化物粒子、Mgを含む酸化物粒子、Tiを含む酸化物粒子及びWを含む酸化物粒子のうち少なくともいずれか1つを含む酸化物粒子と、を備え、前記シリケート相における酸素以外の元素の合計に対する各元素の含有量は、Liが3~45モル%であり、Siが40~78モル%であり、Mxは1~40モル%である。さらにアルカリ土類金属Mを含む場合、Mの含有量は、1~10モル%である。
 本開示の一態様である二次電池は、上記二次電池用負極活物質を有する負極と、正極と、電解質と、を備えることを特徴とする。
 本開示の一態様によれば、シリコン粒子を負極活物質として用いた二次電池の充放電サイクル特性の低下を抑制することが可能となる。
実施形態の一例である負極活物質粒子を模式的に示す断面図である。
 例えば、リチウムイオン二次電池の負極活物質としてシリコン粒子を用いた場合、当該二次電池の充放電時には、例えば、下記の反応が起こる。
 充電:Si+4Li+4e → LiSi
 放電:LiSi → Si+4Li+4e
 通常、シリコン粒子は、上記の充放電反応に伴う体積変化が大きいため、充放電サイクルを重ねると粒子構造が破壊され、電池の充放電サイクル特性が低下する。そこで、本発明者らは鋭意検討した結果、所定の成分を有するシリケート相にシリコン粒子及び所定の金属酸化物粒子を分散させることで、充放電反応に伴うシリコン粒子の体積変化を抑え、粒子構造の破壊を抑制することができることを見出し、以下に示す態様の負極活物質を想到するに至った。
 本開示の一態様である二次電池用負極活物質は、Liと、Siと、M(Mアルカリ金属、アルカリ土類金属、Si以外の元素)と、を含むシリケート相と、前記シリケート相中に分散したシリコン粒子と、前記シリケート相中に分散したZrを含む酸化物粒子、Ceを含む酸化物粒子、Caを含む酸化物粒子、Alを含む酸化物粒子、Feを含む酸化物粒子、Mgを含む酸化物粒子、Tiを含む酸化物粒子及びWを含む酸化物粒子のうち少なくともいずれか1つを含む酸化物粒子と、を備え、前記シリケート相における酸素以外の元素の合計に対する各元素の含有量は、Liが3~45モル%であり、Siが40~78モル%であり、Mxは1~40モル%である。さらにアルカリ土類金属Mを含む場合、Mの含有量は、1~10モル%である。上記所定の成分を有するシリケート相は、充放電反応に伴うシリコン粒子の体積変化を抑えるのに十分な硬度を有していると考えられるが、さらに、上記シリケート相に上記酸化物粒子を分散させることで、上記酸化物粒子が、シリケート相を補強するフィラーとして機能し、シリケート相の硬度を更に高めていると考えられる。そして、上記酸化物粒子で補強されたシリケート相にシリコン粒子を分散させることで、充放電反応に伴うシリコン粒子の体積変化が低減されるため、充放電サイクルに伴う粒子構造の破壊が抑制され、ひいては電池の充放電サイクル特性の低下が抑制されると考えられる。なお、上記所定の成分を有するシリケート相は、リチウムイオン等のイオンに対して良好なイオン伝導性を示すため、充放電時には、リチウムイオン等のイオンがシリケート相内を比較的スムーズに移動し、シリケート相内に分散したシリコン粒子と効率的に反応すると考えられる。
 本開示の一態様である二次電池用負極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池用の負極活物質として好適に用いられる。以下では、リチウムイオン二次電池を例に、本開示の一態様である二次電池用負極活物質を説明する。以下の実施形態の説明で参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
 実施形態の一例であるリチウムイオン二次電池は、負極と、正極と、電解質とを備える。正極と負極との間には、セパレータを設けることが好適である。リチウムイオン二次電池の構造の一例としては、正極及び負極がセパレータを介して巻回されてなる電極体と、電解質とが外装体に収容された構造が挙げられる。電極体は、巻回型の電極体に限定されるものではなく、正極及び負極がセパレータを介して積層されてなる積層型の電極体など、他の形態の電極体が適用されてもよい。リチウムイオン二次電池は、例えば円筒型、角型、コイン型、ボタン型、ラミネート型など、いずれの形態であってもよい。
 [正極]
 正極は、例えば金属箔等からなる正極集電体と、当該集電体上に形成された正極合材層とで構成されることが好適である。正極集電体には、アルミニウムなどの正極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。正極合材層は、正極活物質を含み、その他に、導電材及び結着材を含むことが好適である。また、正極活物質の粒子表面は、酸化アルミニウム(Al)等の酸化物、リン酸化合物、ホウ酸化合物等の無機化合物の微粒子で覆われていてもよい。
 正極活物質としては、Co、Mn、Ni等の遷移金属元素を含有するリチウム遷移金属酸化物が例示できる。リチウム遷移金属酸化物は、例えばLiCoO、LiNiO、LiMnO、LiCoNi1-y、LiCo1-y、LiNi1-y、LiMn、LiMn2-y、LiMPO、LiMPOF(M;Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、Bのうち少なくとも1種、0<x≦1.2、0<y≦0.9、2.0≦z≦2.3)である。これらは、1種単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。
 導電材としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料等が例示できる。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 結着材としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等のフッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が例示できる。また、これらの樹脂と、カルボキシメチルセルロース(CMC)又はその塩(CMC-Na、CMC-K、CMC-NH等、また部分中和型の塩であってもよい)、ポリエチレンオキシド(PEO)等が併用されてもよい。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 [負極]
 負極は、例えば金属箔等からなる負極集電体と、当該集電体上に形成された負極合材層とで構成されることが好適である。負極集電体には、銅などの負極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。負極合材層は、負極活物質(以下で説明する負極活物質粒子)を含み、その他に、結着材を含むことが好適である。結着材としては、正極の場合と同様にフッ素系樹脂、PAN、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等を用いることができる。水系溶媒を用いて合材スラリーを調製する場合は、CMC又はその塩(CMC-Na、CMC-K、CMC-NH等、また部分中和型の塩であってもよい)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリル酸(PAA)又はその塩(PAA-Na、PAA-K等、また部分中和型の塩であってもよい)、ポリビニルアルコール(PVA)等を用いることが好ましい。
 図1に実施形態の一例である負極活物質粒子の断面図を示す。図1に示す負極活物質粒子10は、負極合材層に含まれる負極活物質であり、シリケート相11と、シリケート相11中に分散したシリコン粒子12と、シリケート相11中に分散した酸化物粒子15と、を有する母粒子13を備える。母粒子13は、例えば、シリケートのマトリックス中に微細なシリコン粒子12及び酸化物粒子15が分散した海島構造を有している。図1に示すように、負極活物質粒子10は、母粒子13の表面に形成された導電層14を有することが好適である。
 シリコン粒子12は、黒鉛等の炭素材料と比べてより多くのリチウムイオンを吸蔵できることから、電池の高容量化が図られる。シリコン粒子12の表面には、自然酸化膜としてのSiOが形成される場合がある。自然酸化膜としてのSiOが多くなると、電池容量や充放電サイクル特性等の低下に繋がる場合があるため、自然酸化膜のSiOの含有量は、母粒子13の総質量に対して、10質量%未満であることが好ましく、7質量%未満であることがより好ましい。
 シリコン粒子12の含有量は、高容量化及び充放電サイクル特性の向上等の観点から、母粒子13の総質量(シリケート相11、シリコン粒子12、酸化物粒子15の総質量)に対して20質量%~95質量%であることが好ましく、35質量%~75質量%がより好ましい。シリコン粒子12の含有量が低すぎると、例えば充放電容量が低下し、またリチウムイオンの拡散不良により負荷特性が低下する場合がある。シリコン粒子12の含有量が高すぎると、例えば、充放電サイクル特性の低下抑制効果が低減する場合がある。
 シリコン粒子12の平均粒径は、例えば初回充電前において500nm以下であり、200nm以下が好ましく、50nm以下がより好ましい。充放電後においては、400nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。シリコン粒子12を微細化することにより、充放電時の体積変化が小さくなり電極構造の崩壊を抑制し易くなる。シリコン粒子12の平均粒径は、負極活物質粒子10の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)又は透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察することにより測定され、具体的には100個のシリコン粒子12の最長径を平均して求められる。
 酸化物粒子15は、Zrを含む酸化物粒子、Ceを含む酸化物粒子、Caを含む酸化物粒子、Alを含む酸化物粒子、Feを含む酸化物粒子、Mgを含む酸化物粒子、Tiを含む酸化物粒子及びWを含む酸化物粒子のうち少なくともいずれか1つの酸化物粒子を含む。シリケート相11に酸化物粒子15を分散させることで、シリケート相11の硬度を高め、シリコン粒子12の体積変化が低減される等して、充放電サイクル特性の低下が抑制されると考えられる。上記酸化物粒子の中では、シリケート相11の硬度を高め、充放電サイクル特性の低下をより抑制する点等で、酸化物粒子15は、Zrを含む酸化物粒子を含むことが好ましい。Zrを含む酸化物粒子の含有量は、酸化物粒子15の総質量に対して50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることが特に好ましい。酸化物粒子15がZrを含む酸化物粒子を含む場合、Zrを含む酸化物粒子はY元素を含むことが好ましく、例えば、ZrO等のZを含む酸化物とY等のYを含む酸化物とが固溶した複合酸化物粒子が挙げられる。また、酸化物粒子15は、Zrを含む酸化物粒子に加えY元素を含む酸化物粒子を含むことが好ましく、例えば、ZrO等のZを含む酸化物粒子(Y元素等を含んでいてもよい)とY等のYを含む酸化物粒子との混合酸化物粒子が挙げられる。
 酸化物粒子15は、Zrを含む酸化物粒子、Ceを含む酸化物粒子、Caを含む酸化物粒子、Alを含む酸化物粒子、Feを含む酸化物粒子、Mgを含む酸化物粒子、Tiを含む酸化物粒子及びWを含む酸化物粒子のうち少なくとも1つの酸化物粒子を含むものであればよいが、例えば、シリケート相11の硬度を高め、充放電サイクル特性の低下をより抑制する点等で、ZrO、CeO、CaO、Al、Fe、Fe、FeO、MgO、TiO、WOから選択される1種以上の酸化物粒子を含むことが好ましい。
 酸化物粒子15の含有量は、充放電サイクル特性の低下を抑制する等の観点から、母粒子13の総質量(シリケート相11、シリコン粒子12、酸化物粒子15の総質量)に対して0.02質量%~20質量%であることが好ましく、3質量%~15質量%であることがより好ましい。
 酸化物粒子15の平均粒径は、10μm以下が好ましく、0.1~1μmの範囲であることがより好ましい。酸化物粒子15の粒径が当該範囲内であれば、シリケート相11における酸化物粒子15の均一な分散状態が形成され易く、シリケート相11の硬度をより高くすることが可能となる。酸化物粒子15の平均粒径は、シリコン粒子12の場合と同様に、負極活物質粒子10の断面をSEM又はTEMを用いて観察することにより測定され、具体的には100個の酸化物粒子15の最長径を平均して求められる。
 シリケート相11は、Liと、Siと、M(Mアルカリ金属、アルカリ土類金属、Si以外の元素)と、を含み、シリケート相11における酸素以外の元素に対する各元素の含有量は、Liが3~45モル%であり、Siが40~78モル%であり、は1~40モル%である。シリケート相11がアルカリ土類金属Mをさらに含む場合、Mの含有量は、1~10モル%である。なお、Mは、シリケート相11に含まれる場合がある任意要素のMOを構成する元素であり、当該Mはアルカリ土類金属である。このように、特定の成分を所定量有するシリケート相11は、既述したように、シリコン粒子12の体積変化を抑えるのに十分な硬度を有し、また高いイオン伝導性を有すると考えられる。なお、Mは、M、M、M及びMのいずれか一つであり、M、M、M及びMは、それぞれM 、M、M 及びMOを構成する元素である。つまり、シリケート相11は、LiOと、SiOと、M、M 、M 及びM等の酸化物(及び後述するMO)と、が互いに結合した構造であると考えられる。
 シリケート相11における酸素以外の元素の合計に対する各元素の含有量は、例えば、充放電サイクル特性の低下をより抑制することができる点で、Liが5~23モル%であり、Siが45~78モル%であり、M、M、M及びMが2~35モル%であることが好ましい。
 シリケート相11は、例えばMを混合し焼結させて製造することによって、Mを含むことが好ましい。具体的には、シリケート相11は、ZrO、GeO及びTiOのうちの少なくともいずれか1つを混合し焼結させることによって、Zr、Ge及びTiのいずれか一つの元素を含むことが好ましい。上記酸化物を焼結させることにより、シリケート相11の硬度或いはイオン伝導性が上昇し、充放電サイクル特性の低下がより抑制されたり電池の高容量化が図られたりする場合がある。
 シリケート相11は、例えばM を混合し焼結させて製造することによって、Mを含むことが好ましい。具体的には、シリケート相11は、Al、B、Bi、Y、La及びSbのうちの少なくともいずれか1つを混合し焼結させることによって、Al、B、Bi、Y、La及びSbのいずれか一つの元素を含むことが好ましい。上記酸化物を焼結することにより、シリケート相11の硬度或いはイオン伝導性が上昇し、充放電サイクル特性の低下がより抑制されたり電池の高容量化が図られたりする場合がある。
 シリケート相11は、例えばM を混合し焼結させて製造することによって、Mを含むことが好ましい。具体的には、シリケート相11は、Nb、La、Ta、P及びVのうちの少なくともいずれか1つを混合し焼結させることによって、Nb、La、Ta、P及びVのいずれか一つの元素を含むことが好ましい。上記酸化物を焼結させることにより、シリケート相11の硬度或いはイオン伝導性が上昇し、充放電サイクル特性の低下がより抑制されたり電池の高容量化が図られたりする場合がある。
 シリケート相11は、例えばMを混合し焼結させて製造することによって、Mを含むことが好ましい。具体的には、シリケート相11は、WOを混合し焼結させることによって、Wを含むことが好ましい。上記酸化物を焼結させることにより、シリケート相11の硬度或いはイオン伝導性が上昇し、充放電サイクル特性の低下がより抑制されたり電池の高容量化が図られたりする場合がある。
 シリケート相11は、例えばMO(アルカリ土類金属)を混合し焼結させることによって、アルカリ土類金属Mを含んでいてもよい。シリケート相11がMを含む場合、シリケート相11における酸素を除く元素の合計に対するMの含有量は、1~10モル%であり、1~5モル%であることが好ましい。シリケート相11におけるMの含有量が10モル%を超えると、イオン伝導性が低下し、充放電サイクル特性の低下が十分に抑制されない場合がある。
 シリケート相11がアルカリ土類金属Mを含む場合、Mは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Pb及びCuのうちの少なくともいずれか1つを含む。その場合、例えば、MOとして、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、RaO、PbO及びCuOのうちの少なくともいずれか1つを混合し、焼結することによって製造することができる。上記酸化物の含有量を所定の値よりも小さくすることによって、シリケート相11の硬度或いはイオン伝導性が上昇し、充放電サイクル特性の低下がより抑制されたり電池の高容量化が図られたりする場合がある。
 シリケート相11に含まれる各元素の含有量は、例えば、以下の手法により求められる。
 まずシリケート相11を加熱した酸溶液(フッ化水素酸と硝酸、硫酸の混酸)で試料を全溶解し、溶解残渣の炭素をろ過して除去後、得られたろ液を誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)にて分析して各金属元素のスペクトル強度を測定する。市販されている金属元素の標準溶液を用いて検量線を作成し、シリケート相11に含まれる各金属元素の含有量を算出する。シリコン、ホウ素については炭酸ナトリウムで融解して、ろ過後に同様に測定する。
 なお、シリケート相11における各金属酸化物の含有量は、例えば、上記測定した各金属元素の含有量から推定することが可能である。例えば、金属元素がAlである場合、全てのAlがAl23を形成していると仮定して算出したAl23量を推定Al酸化物量とする。また、金属元素がCaである場合、全てのCaがCaOを形成していると仮定して算出したCaO量を推定Ca酸化物量とする。
 ナトリウムシリケート相11の含有量は、充放電サイクル特性の向上等の観点から、母粒子13の総質量(シリケート相11、シリコン粒子12、酸化物粒子15の総質量)に対して5質量%~80質量%であることが好ましく、25質量%~65質量%がより好ましい。
 負極活物質粒子10の平均粒径は、高容量化及びサイクル特性の向上等の観点から、1~15μmが好ましく、4~10μmがより好ましい。ここで、負極活物質粒子10の平均粒径とは、レーザー回折散乱法(例えば、HORIBA製「LA-750」を用いて)で測定される粒度分布において体積積算値が50%となる粒径(体積平均粒径)を意味する。負極活物質粒子10の平均粒径が小さくなり過ぎると、表面積が大きくなるため、電解質との反応量が増大して容量が低下する傾向にある。一方、平均粒径が大きくなり過ぎると、充放電による体積変化量が大きくなるため、充放電サイクル特性の低下抑制効果が低減する場合がある。なお、負極活物質粒子10(母粒子13)の表面には、導電層14を形成することが好ましいが、導電層14の厚みは薄いため、負極活物質粒子10の平均粒径にほとんど影響しない(負極活物質粒子10の粒径≒母粒子13の粒径)。
 負極合材層には、負極活物質として負極活物質粒子10のみを単独で用いてもよいし、その他の活物質を併用してもよい。他の活物質としては、例えば黒鉛等の炭素材料が好ましい。炭素材料を併用する場合、負極活物質粒子10と炭素材料との割合は、高容量化及び充放電サイクル特性の向上等の点から、質量比で1:99~30:70が好ましい。
 母粒子13は、例えば下記の工程1~4を経て作製される。以下の工程は、いずれも不活性雰囲気中で行うことが好ましいが、工程1は大気雰囲気で行うことも可能である。
(1)Li原料と、Si原料と、M原料、M原料、M原料及M原料の少なくともいずれか1つを含む原料と、M原料とを、所定量混合した混合物を加熱溶融し、融液を金属ロールに通してフレーク化してシリケートを作製する。その後フレーク化したシリケートを大気雰囲気で、ガラス転移点以上融点以下の温度で熱処理により結晶化させる。なおフレーク化したシリケートは結晶化させずに使用することも可能である。また所定量混合した混合物を溶融させずに、結晶融点以下の温度で焼成して固相反応によりシリケートを製造することも可能である。Li原料は、例えば、酸化リチウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム等が挙げられる。Si原料は、酸化ケイ素等が挙げられる。また、M原料、M原料、M原料及M原料は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Si以外の元素の酸化物、水酸化物、炭酸化合物等が挙げられる。M原料は、アルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、炭酸化合物等が挙げられる。リチウム以外のアルカリ金属(ナトリウム、カリウムなど)がシリケートに存在するとイオン伝導が低下するため、可能な限りリチウム以外のアルカリ金属の混入を避けることが好ましい。しかし、不可避の不純物としてリチウム以外のアルカリ金属がシリケートに混入してしまう場合は、3モル%未満とすることが好ましい。
(2)上記シリケートを平均粒径が数μm~数十μm程度に粉砕することにより得られたシリケート粉末と、平均粒径が数μm~数十μm程度のSi粉末及び前述の酸化物粒子とを、所定の質量比で混合して混合物を作製する。
(3)次に、ボールミルを用いて上記混合物を粉砕し微粒子化する。なお、それぞれの原料粉末を微粒子化してから、混合物を作製することも可能である。粉砕処理時間は粉砕した粉末をXRD測定により得られるXRDパターンのSi(111)面の回折ピークの半値幅からシェラーの式により算出される結晶子サイズが25nm以下となる時間とすることが望ましい。具体的な結晶子サイズの測定条件等は、下記のとおりである。
 測定装置:試料水平型多目的X線回折装置 UltimaIV(株式会社リガク社製)
 解析ソフト:統合粉末X線解析ソフトウェアPDXL(株式会社リガク社製)
 測定条件:20~90°、Si(111)面の回折ピーク(2θ=28~29°)を使用、ピークトップ5000count以上
 対陰極:Cu-Kα
 管電流/電圧:40mA/40kV
 計数時間:1.0s
 発散スリット:2/3°
 発散縦制限スリット:10mm
 散乱スリット: 2/3°
 受光スリット:0.3mm
 試料回転:60rpm
(4)粉砕された混合物を、例えば600~1000℃で熱処理する。当該熱処理では、ホットプレスのように圧力を印加して上記混合物の焼結体を作製してもよい。また、ボールミルを使用せず、Si粉末及びシリケート粉末を混合して熱処理を行うことで母粒子13を作製することも可能である。
 上記(1)で作製したシリケートは、前述のシリケート相11を構成するものであり、高い硬度を有する。したがって、上記(3)においては、高い硬度を有するシリケート粉末とSi粉末とが接触するため、Si粉末が微粒子化し易く、規定の粉砕レベルに達するまでの時間を短縮することができる。
 導電層14を構成する導電材料としては、電気化学的に安定なものが好ましく、炭素材料、金属、及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。当該炭素材料には、正極合材層の導電材と同様に、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、黒鉛、及びこれらの2種以上の混合物などを用いることができる。当該金属には、負極の電位範囲で安定な銅、ニッケル、及びこれらの合金などを用いることができる。当該金属化合物としては、銅化合物、ニッケル化合物等が例示できる(金属又は金属化合物の層は、例えば無電解めっきにより母粒子13の表面に形成できる)。中でも、炭素材料を用いることが特に好ましい。
 母粒子13の表面を炭素材料で被覆する方法としては、アセチレン、メタン等を用いたCVD法、石炭ピッチ、石油ピッチ、フェノール樹脂等を母粒子13と混合し、熱処理を行う方法などが例示できる。また、カーボンブラック、ケッチェンブラック等を結着材を用いて母粒子13の表面に固着させてもよい。
 導電層14は、母粒子13の表面の略全域を覆っていることが好適である。導電層14の厚みは、導電性の確保と母粒子13へのリチウムイオンの拡散性を考慮して、1~200nmが好ましく、5~100nmがより好ましい。導電層14の厚みが薄くなり過ぎると、導電性が低下し、また母粒子13を均一に被覆することが難しくなる。一方、導電層14の厚みが厚くなり過ぎると、母粒子13へのリチウムイオンの拡散が阻害されて容量が低下する傾向にある。導電層14の厚みは、SEM又はTEM等を用いた粒子の断面観察により計測できる。
 [電解質]
 電解質は、溶媒と、溶媒に溶解した電解質塩とを含む。電解質は、液体電解質に限定されず、ゲル状ポリマー等を用いた固体電解質であってもよい。溶媒には、例えばエステル類、エーテル類、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類、及びこれらの2種以上の混合溶媒等からなる非水溶媒や水系溶媒を用いることができる。非水溶媒は、これら溶媒の水素の少なくとも一部をフッ素等のハロゲン原子で置換したハロゲン置換体を含有していてもよい。
 上記エステル類の例としては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート等の環状炭酸エステル、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート等の鎖状炭酸エステル、γ-ブチロラクトン(GBL)、γ-バレロラクトン(GVL)等の環状カルボン酸エステル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル(MP)、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン等の鎖状カルボン酸エステルなどが挙げられる。
 上記エーテル類の例としては、1,3-ジオキソラン、4-メチル-1,3-ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、プロピレンオキシド、1,2-ブチレンオキシド、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、1,3,5-トリオキサン、フラン、2-メチルフラン、1,8-シネオール、クラウンエーテル等の環状エーテル、1,2-ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、メチルフェニルエーテル、エチルフェニルエーテル、ブチルフェニルエーテル、ペンチルフェニルエーテル、メトキシトルエン、ベンジルエチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、o-ジメトキシベンゼン、1,2-ジエトキシエタン、1,2-ジブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、1,1-ジメトキシメタン、1,1-ジエトキシエタン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等の鎖状エーテル類などが挙げられる。
 上記ハロゲン置換体としては、フルオロエチレンカーボネート(FEC)等のフッ素化環状炭酸エステル、フッ素化鎖状炭酸エステル、フルオロプロピオン酸メチル(FMP)等のフッ素化鎖状カルボン酸エステル等を用いることが好ましい。
 電解質塩は、リチウム塩等が用いられる。リチウム塩の例としては、LiBF、LiClO、LiPF、LiAsF、LiSbF、LiAlCl、LiSCN、LiCFSO、LiCFCO、Li(P(C)F)、LiPF6-x(C2n+1(1<x<6,nは1又は2)、LiB10Cl10、LiCl、LiBr、LiI、クロロボランリチウム、低級脂肪族カルボン酸リチウム、Li、Li(B(C)F)等のホウ酸塩類、LiN(SOCF、LiN(C2l+1SO)(C2m+1SO){l,mは0以上の整数}等のイミド塩類などが挙げられる。リチウム塩は、これらを1種単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。これらのうち、イオン伝導性、電気化学的安定性等の観点から、LiPFを用いることが好ましい。リチウム塩の濃度は、非水溶媒1L当り0.8~1.8molとすることが好ましい。
 [セパレータ]
 セパレータには、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。多孔性シートの具体例としては、微多孔薄膜、織布、不織布等が挙げられる。セパレータの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、セルロースなどが好適である。セパレータは、セルロース繊維層及びオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂繊維層を有する積層体であってもよい。
 以下、実施例により本開示をさらに説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
 <実施例1>
 [負極活物質の作製]
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ホウ素、及び酸化アルミニウムをモル比として、LiO/SiO/CaO/B/Al=22/72/1/2/3となるように混合した。この混合物を、不活性雰囲気中で、1500℃、5時間溶解し、融液を金属ローラーを通してフレーク状とし、750℃、5時間の熱処理により結晶化しLiと、Siと、Caと、Bと、Alとを含むシリケートを作製した。
 上記シリケートを平均粒径が10μmになるまで粉砕し、シリケート粉末を得た。そして、不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品) と上記シリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに0.1質量%となるようにZrOの酸化物粒子を添加し、遊星ボールミル(フリッチュ製、P-5)のポット(SUS製、容積:500mL)に充填した。当該ポットにSUS製ボール(直径20mm)を24個入れてフタを閉め、200rpmで25時間粉砕処理した。その後、不活性雰囲気中で粉末を取り出し、温度600℃の条件で、不活性雰囲気・4時間の熱処理を行った。熱処理した粉末(以下、母粒子という)を粉砕し、40μmのメッシュに通した後、石炭ピッチ(JFEケミカル製、MCP250)と混合して、温度800℃の条件で、不活性雰囲気・5時間の熱処理を行い、母粒子の表面を炭素で被覆して導電層を形成した。炭素の被覆量は、母粒子、導電層を含む粒子の総質量に対して5質量%である。その後、エルボージェット分級機を用いて平均粒径を5μmに調整した負極活物質を得た。
 [負極活物質の分析]
 負極活物質の粒子断面をSEMで観察した結果、シリケート相中に分散しているSi粒子の平均粒径は100nm未満であり、シリケート相中に分散しているZrOの酸化物粒子の平均粒径は1μmであった。また、ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を算出した。なお、シリケート相におけるSi元素の含有量は、Si粒子が含まれないように、これと区別して算出する必要がある。具体的には、以下のようにして算出した。まず、ICP発光分光分析法により、負極活物質全体に含まれるSi量を測定した。そして、リチウムシリケート相に分散したSi粒子を、真空雰囲気中において930℃×10時間加熱して結晶化させ、その粉末のXRD分析におけるSiピーク積分値よりSi含有量を算出した。測定結果から、演算によってリチウムシリケート相中のSi元素の量を測定した。シリケート相における各元素の含有量は、Liが34.6モル%であり、Siが56.7モル%であり、Caが0.8モル%、Bが3.1モル%であり、Alが4.7モル%であった。
 [負極の作製]
 次に、上記負極活物質及びポリアクリロニトリル(PAN)を、95:5の質量比で混合し、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加した後、混合機(シンキー製、あわとり練太郎)を用いて攪拌して、負極合材スラリーを調製した。そして、銅箔の片面に負極合材層の1m当りの質量が25gとなるように当該スラリーを塗布し、大気中、105℃で塗膜を乾燥した後、圧延することにより負極を作製した。負極合材層の充填密度は、1.50g/cmとした。
 [非水電解液の調製]
 エチレンカーボネート(EC)と、ジエチルカーボネート(DEC)とを、3:7の体積比で混合した混合溶媒に、LiPFを濃度が1.0mol/Lとなるように添加して非水電解液を調製した。
 [非水電解質二次電池の作製]
 不活性雰囲気中で、Niタブを取り付けた上記負極及びリチウム金属箔を、ポリエチレン製セパレータを介して対向配置させることにより電極体を作製した。当該電極体をアルミニウムラミネートフィルムで構成される電池外装体内に入れ、非水電解液を電池外装体内に注入し、電池外装体を封止して非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例2>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにZrOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例3>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに3質量%となるようにZrOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して3質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例4>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに15質量%となるようにZrOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して15質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例5>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにZrOの酸化物粒子を添加すると共に0.06質量%となるようにYの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%であり、Y酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して0.06質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例6>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにCeOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているCeO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例7>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにCaOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているCaO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例8>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにAlの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているAl酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例9>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにFeの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているFe酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例10>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにFeOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているFeO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例11>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにFeOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているFeO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例12>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにMgOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているMgO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例13>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにTiOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているTiO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例14>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにWOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているWO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例15>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化ホウ素、及び酸化アルミニウムをモル比として、LiO/SiO/B/Al=22/58/10/10となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Bと、Alとを含むシリケートを作製した。
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と上記シリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにZrOの酸化物粒子を添加したこと、粉砕処理時間を19時間としたこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。また、ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが31.0モル%であり、Siが40.8モル%であり、Bが14.1モル%であり、Alが14.1モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例16>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化ホウ素、及び酸化アルミニウムをモル比として、LiO/SiO/B/Al=22/48/15/15となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Bと、Alとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を18時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが28.9モル%であり、Siが31.6モル%であり、Bが19.7モル%であり、Aが19.7モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例17>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ホウ素、及び酸化アルミニウムをモル比として、LiO/SiO/CaO/MgO/B/Al=22/67/1/5/2/3となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caと、Mgと、Bと、Alとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を26時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが34.6モル%であり、Siが52.8モル%であり、Caが0.8モル%であり、Mgが3.9モル%であり、Bが3.1モル%であり、Alが4.7モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例18>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムをモル比として、LiO/SiO/CaO/B/Al/ZrO=22/67/1/2/3/5となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caと、Bと、Alと、Zrとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を20時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが34.6モル%であり、Siが52.8モル%であり、Caが0.8モル%であり、Bが3.1モル%であり、Alが4.7モル%、Zrが3.9モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例19>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ニオブをモル比として、LiO/SiO/CaO/B/Al/Nb=22/67/1/2/3/5となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caと、Bと、Alと、Nbとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を21時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが33.3モル%であり、Siが50.8モル%であり、Caが0.8モル%であり、Bが3.0モル%であり、Alが4.5モル%、Nbが7.6モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例20>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化タンタルをモル比として、LiO/SiO/CaO/B/Al/Ta=22/67/1/2/3/5となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caと、Bと、Alと、Taとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を20時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが33.3モル%であり、Siが50.8モル%であり、Caが0.8モル%であり、Bが3.0モル%であり、Alが4.5モル%、Taが7.6モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例21>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ランタンをモル比として、LiO/SiO/CaO/B/Al/La=22/67/1/2/3/5となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caと、Bと、Alと、Laとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を20時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが33.3モル%であり、Siが50.8モル%であり、Caが0.8モル%であり、Bが3.0モル%であり、Alが4.5モル%、Laが7.6モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例22>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ニオブをモル比として、LiO/SiO/CaO/B/Al/Nb=22/67/1/2/3/5となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caと、Bと、Alと、Vとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を19時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが33.3モル%であり、Siが50.8モル%であり、Caが0.8モル%であり、Bが3.0モル%であり、Alが4.5モル%、Vが7.6モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例23>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化イットリウムをモル比として、LiO/SiO/CaO/B/Al/Y=22/67/1/2/3/5となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caと、Bと、Alと、Yとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を18時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが33.3モル%であり、Siが50.8モル%であり、Caが0.8モル%であり、Bが3.0モル%であり、Alが4.5モル%、Yが7.6モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例24>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化チタンをモル比として、LiO/SiO/CaO/B/Al/TiO=22/67/1/2/3/5となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caと、Bと、Alと、Tiとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を32時間としたこと以外は、実施例11と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが34.6モル%であり、Siが52.8モル%であり、Caが0.8モル%であり、Bが3.1モル%であり、Alが4.7モル%、Tiが3.9モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例25>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、五酸化リンをモル比として、LiO/SiO/CaO/B/Al/P=22/67/1/2/3/5となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caと、Bと、Alと、Pとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を40時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが33.3モル%であり、Siが50.8モル%であり、Caが0.8モル%であり、Bが3.0モル%であり、Alが4.5モル%、Tiが7.6モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例26>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化タングステンをモル比として、LiO/SiO/CaO/B/Al/WO=22/67/1/2/3/5となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caと、Bと、Alと、Wとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を35時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが34.6モル%であり、Siが52.8モル%であり、Caが0.8モル%であり、Bが3.1モル%であり、Alが4.7モル%、Wが3.9モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例27>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、五酸化リン、酸化タングステンをモル比として、LiO/SiO/CaO/MgO/B/Al/ZrO/TiO/P/WO=22/55/2/3/5/5/1/1/5/1となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caと、Mgと、Bと、Alと、Zrと、Tiと、Pと、Wとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を23時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが32.1モル%であり、Siが40.1モル%であり、Caが1.5モル%であり、mgが2.2モル%、Bが7.3モル%であり、Alが7.3モル%、Zrが0.7モル%、Tiが0.7モル%、Pが7.3モル%、Wが3.9モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例28>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化アルミニウムをモル比として、LiO/SiO/B/Al=15/65/10/10となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Bと、Alとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を17時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが22.2モル%であり、Siが48.1モル%であり、Bが14.8モル%であり、Alが14.8モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例29>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化アルミニウムをモル比として、LiO/SiO/B/Al=8/72/10/10となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Bと、Alとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を16時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが12.5モル%であり、Siが56.3モル%であり、Bが15.6モル%であり、Alが15.6モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例30>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化アルミニウムをモル比として、LiO/SiO/B/Al=3/77/10/10となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Bと、Alとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を15時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが4.9モル%であり、Siが62.6モル%であり、Bが16.3モル%であり、Alが16.3モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例31>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化ホウ素をモル比として、LiO/SiO/B=33/47/20となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Bとを含むシリケートを作製した。
 作製したシリケート粉末を用いたこと、粉砕処理時間を35時間としたこと以外は、実施例15と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが43.1モル%であり、Siが30.7モル%であり、Bが26.1モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、実施例15と同様に、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例32>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに0.01質量%となるようにZrOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して0.01質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <実施例33>
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と実施例1のシリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに25質量%となるようにZrOの酸化物粒子を添加したこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。シリケート相における各元素の含有量は実施例1と同様である。また、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して25質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <比較例1>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素をモル比として、LiO/SiO=50/50となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siとを含むシリケートを作製した。
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と上記シリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにZrOの酸化物粒子を添加したこと、粉砕処理時間を50時間としたこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが66.7モル%であり、SiOが33.3モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 <比較例2>
 酸化リチウム、二酸化ケイ素、酸化カルシウムをモル比として、LiO/SiO/CaO=33/47/20となるように混合したこと以外は、実施例1と同様の条件として、Liと、Siと、Caとを含むシリケートを作製した。
 不活性雰囲気中で、Si粉末(3N、10μm粉砕品)と上記シリケート粉末とを、42:58の質量比となるように秤量し、そこに1質量%となるようにZrOの酸化物粒子を添加したこと、粉砕処理時間を40時間としたこと以外は、実施例1と同様に負極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により、シリケート相における各元素の含有量を測定した結果、Liが49.6モル%であり、Siが35.3モル%であり、Caが15.0モル%であった。なお、シリケート相に分散しているZrO酸化物粒子の含有量は、上記の通り、母粒子の質量に対して1質量%である。この負極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様に非水電解質二次電池を作製した。
 [充放電サイクル試験]
 各実施例及び比較例の電池について、以下の方法で充放電サイクル試験を行った。
 ・充電
 1It(800mA)の電流で電圧が4.2Vになるまで定電流充電を行い、その後4.2Vの定電圧で電流が1/20It(40mA)になるまで定電圧充電した。
 ・放電
 1It(800mA)の電流で電圧が2.75Vになるまで定電流放電を行った。
 ・休止
 上記充電と上記放電との間の休止期間は10分とした。
 ・充放電サイクル
 上記充放電を100サイクル行った。
 表1~4に、シリケート相に関する事項、及び以下の式により算出した各実施例及び比較例の電池の容量維持率をまとめた。但し、容量維持率については、実施例5の容量維持率を基準(100)として、その他の実施例及び比較例の電池の容量維持率を相対的に示した。また、実施例5の初回充電容量を基準(100)として、その他の実施例及び比較例の電池の初回充電容量を相対的に示した結果を表3~4にまとめた。
 容量維持率(%)=(100サイクル目の放電容量/1サイクル目の放電容量)×100
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表3及び4に示すように、実施例1~33の電池は、比較例1~2の電池と比べて、容量維持率が高く、充放電サイクル特性の低下が抑制された結果を示した。特に、シリケート相に分散した酸化物粒子の含有量が、母粒子の質量に対して0.1質量%以上である実施例1~31、33の電池は、実施例32の電池と比較して、容量維持率が高く、充放電サイクル特性の低下がより抑制された結果を示した。
 10 負極活物質粒子、11 リチウムシリケート相、12 シリコン粒子、13 母粒子、14 導電層、15 酸化物粒子。
 

Claims (8)

  1.  Liと、Siと、M(Mアルカリ金属、アルカリ土類金属、Si以外の元素)と、を含むシリケート相と、
     前記シリケート相中に分散したシリコン粒子と、
     前記シリケート相中に分散したZrを含む酸化物粒子、Ceを含む酸化物粒子、Caを含む酸化物粒子、Alを含む酸化物粒子、Feを含む酸化物粒子、Mgを含む酸化物粒子、Tiを含む酸化物粒子及びWを含む酸化物粒子のうち少なくともいずれか1つを含む酸化物粒子と、を備え、
     前記シリケート相における酸素以外の元素の合計に対する各元素の含有量は、Liが3~45モル%であり、Siが40~78モル%であり、Mxは1~40モル%である、二次電池用負極活物質。
  2.  前記酸化物粒子は、前記Zrを含む酸化物粒子を含む、請求項1に記載の二次電池用負極活物質。
  3.  前記Zrを含む酸化物粒子はY元素を含む、請求項2に記載の二次電池用負極活物質。
  4.  Y元素を含む酸化物粒子をさらに含む、請求項2に記載の二次電池用負極活物質。
  5.  前記酸化物粒子は、ZrO、CeO、CaO、Al、Fe、Fe、FeO、MgO、TiO、WOのうち少なくともいずれか1つを含む、請求項1に記載の二次電池用負極活物質。
  6.  前記酸化物粒子の含有量は、前記リチウムシリケート相と、前記シリコン粒子と、前記酸化物粒子との総質量に対して0.02質量%~20質量%である、請求項1~5のいずれか1項に記載の二次電池用負極活物質。
  7.  前記酸化物粒子の平均粒径は、10μm以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載の二次電池用負極活物質。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載の二次電池用負極活物質を有する負極と、正極と、電解質と、を備える二次電池。
     
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021192575A1 (ja) * 2020-03-26 2021-09-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 二次電池用負極および二次電池
WO2022113499A1 (ja) * 2020-11-30 2022-06-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質および非水電解質二次電池

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6994690B2 (ja) * 2017-03-29 2022-01-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 非水電解質二次電池用負極材料および非水電解質二次電池
JPWO2020044931A1 (ja) 2018-08-30 2021-08-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質、非水電解質二次電池用負極、及び非水電解質二次電池

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011233245A (ja) 2010-04-23 2011-11-17 Hitachi Maxell Energy Ltd リチウム二次電池
WO2016121320A1 (ja) * 2015-01-28 2016-08-04 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質及び非水電解質二次電池
WO2016121323A1 (ja) * 2015-01-28 2016-08-04 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質及び非水電解質二次電池
WO2016136180A1 (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質、非水電解質二次電池用負極、及び非水電解質二次電池
WO2017051500A1 (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質及び負極
WO2018179970A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 非水電解質二次電池用負極材料および非水電解質二次電池
WO2018179969A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 非水電解質二次電池用負極材料および非水電解質二次電池

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7842200B2 (en) * 2006-05-30 2010-11-30 University Of Maryland, College Park Solid oxide fuel cell (SOFC) anode materials
JP6123430B2 (ja) * 2013-03-29 2017-05-10 日本電気株式会社 二次電池および負極活物質
KR20160101932A (ko) * 2013-12-25 2016-08-26 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 비수 전해질 2차 전지용 부극 활물질 및 그의 제조 방법
WO2015145522A1 (ja) * 2014-03-24 2015-10-01 株式会社 東芝 非水電解質電池用電極活物質、非水電解質二次電池用電極、非水電解質二次電池及び電池パック
GB201409154D0 (en) * 2014-05-22 2014-07-09 Faradion Ltd Sodium transition metal silicates
JP6833511B2 (ja) * 2014-09-03 2021-02-24 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質及び非水電解質二次電池
ES2953371T3 (es) * 2016-06-02 2023-11-10 Lg Energy Solution Ltd Material activo de cátodo, cátodo que comprende el mismo, y batería secundaria de litio que comprende el mismo

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011233245A (ja) 2010-04-23 2011-11-17 Hitachi Maxell Energy Ltd リチウム二次電池
WO2016121320A1 (ja) * 2015-01-28 2016-08-04 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質及び非水電解質二次電池
WO2016121323A1 (ja) * 2015-01-28 2016-08-04 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質及び非水電解質二次電池
WO2016136180A1 (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質、非水電解質二次電池用負極、及び非水電解質二次電池
WO2017051500A1 (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質及び負極
WO2018179970A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 非水電解質二次電池用負極材料および非水電解質二次電池
WO2018179969A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 非水電解質二次電池用負極材料および非水電解質二次電池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3748739A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021192575A1 (ja) * 2020-03-26 2021-09-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 二次電池用負極および二次電池
EP4131463A4 (en) * 2020-03-26 2023-10-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. NEGATIVE ELECTRODE FOR SECONDARY BATTERIES AND SECONDARY BATTERY
WO2022113499A1 (ja) * 2020-11-30 2022-06-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 非水電解質二次電池用負極活物質および非水電解質二次電池

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