JP7643377B2 - Electrode material, method for producing electrode material, and secondary battery - Google Patents
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Description
本願は、電極材料、電極材料の製造方法、及び、二次電池を開示する。 This application discloses an electrode material, a method for manufacturing the electrode material, and a secondary battery.
特許文献1には、Si材料と、当該Si材料を覆う炭素層と、当該炭素層を覆うカチオン性ポリマー層とを有する複合体が開示されている。特許文献1の複合体が電解液電池の電極材料として用いられた場合、電解液とSiとの直接的な接触が抑えられ、電池の充放電時、電解液の分解がある程度抑制され得る。特許文献2には、負極材料であって、Siを含むコアを含み、当該コアの表面が所定の材料によって化学的に処理又はコーティングされて正に帯電しているものが開示されている。
Siを含む電極材料を有する二次電池は、その耐久性(充放電サイクル後のクーロン効率)について向上の余地がある。 Secondary batteries with electrode materials that contain Si have room for improvement in terms of their durability (Coulombic efficiency after charge/discharge cycles).
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、
電極材料であって、複合体を含み、
前記複合体が、Si粒子、カチオン性ポリマー層、及び、アニオン性ポリマー層を有し、
前記カチオン性ポリマー層が、前記Si粒子の表面の少なくとも一部を被覆し、
前記アニオン性ポリマー層が、前記カチオン性ポリマー層の表面の少なくとも一部を被覆し、
前記アニオン性ポリマー層が、構成元素としてのSを含み、
前記複合体の表面をX線光電子分光法(XPS)によって分析した場合に、Sの2s電子に由来するピークの面積ASと、Siの2p電子に由来するピークの面積ASiとの比AS/ASiが、0.02より大きく、且つ、0.15未満となる、
電極材料
を開示する。
As one of the means for solving the above problems, the present application provides:
An electrode material comprising a composite,
the composite has Si particles, a cationic polymer layer, and an anionic polymer layer;
the cationic polymer layer covers at least a portion of the surface of the Si particle;
the anionic polymer layer covers at least a portion of the surface of the cationic polymer layer;
the anionic polymer layer contains S as a constituent element,
When the surface of the composite is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the ratio A S /A Si of the area A S of a peak derived from 2s electrons of S to the area A Si of a peak derived from 2p electrons of Si is greater than 0.02 and less than 0.15.
Electrode materials are disclosed.
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、
Si粒子の表面の少なくとも一部を、カチオン性ポリマー層で被覆して、前駆体を得ること、及び、
前記前駆体の前記カチオン性ポリマー層の表面の少なくとも一部を、構成元素としてSを含むアニオン性ポリマー層で被覆して、複合体を得ること、を含み、
前記複合体の表面をX線光電子分光法(XPS)によって分析した場合に、Sの2s電子に由来するピークの面積ASと、Siの2p電子に由来するピークの面積ASiとの比AS/ASiが、0.02より大きく、且つ、0.15未満となる、
電極材料の製造方法
を開示する。
As one of the means for solving the above problems, the present application provides:
Coating at least a portion of the surface of the Si particles with a cationic polymer layer to obtain a precursor; and
and coating at least a portion of a surface of the cationic polymer layer of the precursor with an anionic polymer layer containing S as a constituent element to obtain a composite.
When the surface of the composite is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the ratio A S /A Si of the area A S of a peak derived from 2s electrons of S to the area A Si of a peak derived from 2p electrons of Si is greater than 0.02 and less than 0.15.
A method for producing an electrode material is disclosed.
本開示の製造方法においては、前記カチオン性ポリマー層の水中でのゼータ電位が、正の電位であってもよく、前記アニオン性ポリマー層の水中でのゼータ電位が、負の電位であってもよい。 In the manufacturing method of the present disclosure, the zeta potential of the cationic polymer layer in water may be a positive potential, and the zeta potential of the anionic polymer layer in water may be a negative potential.
本開示の製造方法においては、前記カチオン性ポリマー層のゼータ電位と、前記アニオン性ポリマー層のゼータ電位との差が、50mV以上80mV以下であってもよい。 In the manufacturing method of the present disclosure, the difference between the zeta potential of the cationic polymer layer and the zeta potential of the anionic polymer layer may be 50 mV or more and 80 mV or less.
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、
二次電池であって、負極と電解液と正極とを有し、
前記負極が、上記本開示の電極材料を含む、
二次電池
を開示する。
As one of the means for solving the above problems, the present application provides:
A secondary battery having a negative electrode, an electrolyte, and a positive electrode,
The negative electrode comprises the electrode material of the present disclosure.
A secondary battery is disclosed.
本開示の電極材料を有する二次電池は、耐久性(充放電サイクル後のクーロン効率)に優れたものとなり易い。 Secondary batteries containing the electrode material disclosed herein tend to have excellent durability (Coulombic efficiency after charge/discharge cycles).
1.電極材料
本開示の電極材料は、複合体を含む。ここで、前記複合体は、Si粒子、カチオン性ポリマー層、及び、アニオン性ポリマー層を有する。前記カチオン性ポリマー層は、前記Si粒子の表面の少なくとも一部を被覆し、前記アニオン性ポリマー層は、前記カチオン性ポリマー層の表面の少なくとも一部を被覆する。前記アニオン性ポリマー層は、構成元素としてのSを含む。前記複合体は、その表面をX線光電子分光法(XPS)によって分析した場合に、Sの2s電子に由来するピークの面積ASと、Siの2p電子に由来するピークの面積ASiとの比AS/ASiが、0.02より大きく、且つ、0.15未満となるものである。
1. Electrode Material The electrode material of the present disclosure includes a composite. Here, the composite has a Si particle, a cationic polymer layer, and an anionic polymer layer. The cationic polymer layer covers at least a part of the surface of the Si particle, and the anionic polymer layer covers at least a part of the surface of the cationic polymer layer. The anionic polymer layer contains S as a constituent element. When the surface of the composite is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the ratio A S /A Si of the area A S of the peak derived from the 2s electron of S to the area A Si of the peak derived from the 2p electron of Si is greater than 0.02 and less than 0.15.
1.1 複合体
複合体は、Si粒子、カチオン性ポリマー層、及び、アニオン性ポリマー層を有する。Si粒子は活物質として機能し得る。ポリマー層は、例えば、液系電池において、Si粒子と電解液との直接接触を抑えるためのものであってもよい。
1.1 Composite The composite has Si particles, a cationic polymer layer, and an anionic polymer layer. The Si particles can function as an active material. The polymer layer may be for preventing direct contact between the Si particles and the electrolyte in, for example, a liquid-based battery.
1.1.1 Si粒子
Si粒子はSiを含む粒子である。Si粒子は、Si単体を含むものであってもよいし、Si合金を含むものであってもよい。Si粒子は、SiやSi合金のほか、酸化物や不純物等を含み得る。Siの結晶構造に特に制限はない。Si粒子は、二次電池の活物質として機能し得るもののいずれを採用してもよい。Si粒子が負極活物質として用いられる場合、電池の充電時、Si粒子にキャリアイオンが挿入され、Si粒子が膨張し得る。
1.1.1 Si Particles Si particles are particles containing Si. The Si particles may contain simple Si or may contain Si alloys. The Si particles may contain oxides, impurities, etc. in addition to Si and Si alloys. There is no particular restriction on the crystal structure of Si. Any Si particles that can function as an active material of a secondary battery may be used. When Si particles are used as a negative electrode active material, carrier ions may be inserted into the Si particles during charging of the battery, causing the Si particles to expand.
Si粒子は、一次粒子から構成されるものであってもよく、二次粒子から構成されるものであってもよい。Si粒子の平均粒子径(D50)は、例えば、1nm以上、10nm以上、50nm以上又は100nm以上であってもよく、500μm以下、100μm以下、50μm以下又は10μm以下であってもよい。尚、平均粒子径(D50)とは、レーザー回折・散乱法によって求めた体積基準の粒度分布における積算値50%での粒子径(メジアン径)である。 The Si particles may be composed of primary particles or secondary particles. The average particle diameter (D50) of the Si particles may be, for example, 1 nm or more, 10 nm or more, 50 nm or more, or 100 nm or more, and may be 500 μm or less, 100 μm or less, 50 μm or less, or 10 μm or less. The average particle diameter (D50) is the particle diameter (median diameter) at an integrated value of 50% in the volume-based particle size distribution obtained by a laser diffraction/scattering method.
Si粒子は、空隙を有するもの(例えば、多孔質)であってもよい。Si粒子が空隙を有することで、例えば、Si粒子にキャリアイオンが挿入された場合の膨張量が小さくなり易い。Si粒子の空隙率は特に限定されるものではない。 The Si particles may have voids (e.g., porous). When the Si particles have voids, for example, the amount of expansion when carrier ions are inserted into the Si particles tends to be small. There is no particular limitation on the porosity of the Si particles.
1.1.2 カチオン性ポリマー層
カチオン性ポリマー層は、Si粒子の表面の少なくとも一部を被覆する。Si粒子の表面がカチオン性ポリマー層で被覆されたとしても、Si粒子へとキャリアイオンを挿入することが可能であり、また、Si粒子からキャリアイオンを脱離させることも可能である。通常、Si粒子の表面は負に帯電する。このように、負に帯電したSi粒子の表面をカチオン性ポリマー層で被覆することで、静電相互作用により、カチオン性ポリマー層がSi粒子の膨張収縮に追従し易い。また、Si粒子が膨張収縮した場合でも、ポリマーの弾性によりポリマー層の崩壊が抑制され易い。
1.1.2 Cationic polymer layer The cationic polymer layer covers at least a part of the surface of the Si particle. Even if the surface of the Si particle is covered with a cationic polymer layer, it is possible to insert carrier ions into the Si particle, and it is also possible to desorb carrier ions from the Si particle. Usually, the surface of the Si particle is negatively charged. In this way, by covering the surface of the negatively charged Si particle with a cationic polymer layer, the cationic polymer layer is likely to follow the expansion and contraction of the Si particle due to electrostatic interaction. In addition, even if the Si particle expands and contracts, the collapse of the polymer layer is likely to be suppressed due to the elasticity of the polymer.
カチオン性ポリマー層は、Si粒子と比較して相対的に正に帯電するものである。例えば、カチオン性ポリマー層は、その水中でのゼータ電位が正の電位となるもの(カチオン性ポリマー層を構成するポリマーの水中でのゼータ電位が正の電位となるもの)であってもよい。 The cationic polymer layer is relatively positively charged compared to the Si particles. For example, the cationic polymer layer may be one whose zeta potential in water is positive (the polymer constituting the cationic polymer layer has a zeta potential in water that is positive).
カチオン性ポリマー層を構成するポリマーとしては、様々なものが採用され得る。カチオン性ポリマーは、例えば、構成元素としてのNを含むものであってもよく、Nを含むカチオン性基を有するものであってもよい。より具体的には、カチオン性ポリマーは、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)、ポリエチレンイミン、ポリピロール及びポリアニリンからなる群より選ばれる少なくとも1種であってもよい。 Various polymers may be used as the polymer constituting the cationic polymer layer. The cationic polymer may, for example, contain N as a constituent element, or may have a cationic group containing N. More specifically, the cationic polymer may be at least one selected from the group consisting of poly(diallyldimethylammonium chloride), polyethyleneimine, polypyrrole, and polyaniline.
Si粒子の表面におけるカチオン性ポリマー層の厚みや被覆率は特に限定されるものではない。ただし、本発明者の新たな知見によれば、Si粒子の表面に形成できるカチオン性ポリマー層の厚みや被覆率には限界がある。言い換えれば、Si粒子の表面にカチオン性ポリマー層を形成しただけでは、ポリマー層の厚膜化は困難であり、Si粒子表面近傍における電解液の分解等が十分に抑制され難い。これに対し、本開示の複合体においては、カチオン性ポリマー層の表面をさらにアニオン性ポリマー層で被覆することで、ポリマー層の厚膜化が容易となる。 The thickness and coverage of the cationic polymer layer on the surface of the Si particle are not particularly limited. However, according to the new findings of the present inventor, there is a limit to the thickness and coverage of the cationic polymer layer that can be formed on the surface of the Si particle. In other words, it is difficult to thicken the polymer layer by simply forming a cationic polymer layer on the surface of the Si particle, and it is difficult to sufficiently suppress decomposition of the electrolyte near the surface of the Si particle. In contrast, in the composite of the present disclosure, the surface of the cationic polymer layer is further coated with an anionic polymer layer, which makes it easy to thicken the polymer layer.
1.1.3 アニオン性ポリマー層
アニオン性ポリマー層は、カチオン性ポリマー層の表面の少なくとも一部を被覆する。Si粒子の表面がカチオン性ポリマー層及びアニオン性ポリマー層で被覆されたとしても、これらポリマー層を介してSi粒子へとキャリアイオンを挿入することが可能であり、また、Si粒子からキャリアイオンを脱離させることも可能である。上述したように、カチオン性ポリマー層の表面は相対的に正に帯電し得る。このようなカチオン性ポリマーの表面をアニオン性ポリマー層で被覆することで、静電相互作用により、アニオン性ポリマー層がカチオン性ポリマー層に追従し易い。また、ポリマーの弾性によりポリマー層の崩壊が抑制され易い。さらに、カチオン性ポリマー単独では困難であるポリマー層の厚膜化も可能となる。
1.1.3 Anionic polymer layer The anionic polymer layer covers at least a part of the surface of the cationic polymer layer. Even if the surface of the Si particle is covered with a cationic polymer layer and an anionic polymer layer, it is possible to insert carrier ions into the Si particle through these polymer layers, and it is also possible to desorb carrier ions from the Si particle. As described above, the surface of the cationic polymer layer can be relatively positively charged. By covering the surface of such a cationic polymer with an anionic polymer layer, the anionic polymer layer is likely to follow the cationic polymer layer due to electrostatic interaction. In addition, the elasticity of the polymer makes it easy to suppress the collapse of the polymer layer. Furthermore, it is also possible to thicken the polymer layer, which is difficult to do with a cationic polymer alone.
アニオン性ポリマー層は、カチオン性ポリマー層と比較して相対的に負に帯電するものである。例えば、アニオン性ポリマー層は、その水中でのゼータ電位が負の電位となるもの(アニオン性ポリマー層を構成するポリマーの水中でのゼータ電位が負の電位となるもの)であってもよい。また、本開示の複合体は、最外層としてアニオン性ポリマー層を有するものであってよい。さらに、本開示の複合体は、その水中でのゼータ電位が負の電位となるものであってもよい。例えば、複合体の水中でのゼータ電位は、0mV未満、-5mV以下又は-10mV以下であってもよい。 The anionic polymer layer is relatively negatively charged compared to the cationic polymer layer. For example, the anionic polymer layer may be one whose zeta potential in water is negative (the polymer constituting the anionic polymer layer has a negative zeta potential in water). The complex of the present disclosure may have an anionic polymer layer as the outermost layer. Furthermore, the complex of the present disclosure may be one whose zeta potential in water is negative. For example, the zeta potential of the complex in water may be less than 0 mV, -5 mV or less, or -10 mV or less.
アニオン性ポリマー層を構成するポリマーとしては、様々なものが採用され得る。アニオン性ポリマーは、構成元素としてのSを含むものである。具体的には、アニオン性ポリマーは、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)-ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT:PSS)、及び、ポリスチレンスルホン酸のうちの少なくとも一方であってもよい。 Various polymers can be used as the polymer that constitutes the anionic polymer layer. The anionic polymer contains S as a constituent element. Specifically, the anionic polymer may be at least one of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonic acid) (PEDOT:PSS) and polystyrenesulfonic acid.
カチオン性ポリマーの表面におけるアニオン性ポリマー層の厚みや被覆率は、後述のピーク面積比が満たされる限り、特に限定されるものではない。カチオン性ポリマー層の表面におけるアニオン性ポリマー層の厚みや被覆率が大きいほど、Si粒子と電解液との接触が抑制され易いものと考えられる。ただし、アニオン性ポリマー層が厚過ぎると、抵抗が増加したり、体積エネルギー密度が低下する等、電池性能に関して不利に働く場合がある。一方で、アニオン性ポリマー層の厚みや被覆率が小さ過ぎると、アニオン性ポリマー層による効果が十分に得られない虞がある。 The thickness and coverage of the anionic polymer layer on the surface of the cationic polymer are not particularly limited, so long as the peak area ratio described below is satisfied. It is believed that the greater the thickness and coverage of the anionic polymer layer on the surface of the cationic polymer layer, the easier it is to suppress contact between the Si particles and the electrolyte. However, if the anionic polymer layer is too thick, this may have a detrimental effect on the battery performance, such as increased resistance or reduced volume energy density. On the other hand, if the thickness or coverage of the anionic polymer layer is too small, there is a risk that the effects of the anionic polymer layer will not be fully obtained.
1.1.4 ピーク面積比AS/ASi
本開示の複合体は、その表面をX線光電子分光法(XPS)によって分析した場合に、Sの2s電子に由来するピークの面積ASと、Siの2p電子に由来するピークの面積ASiとの比AS/ASiが、0.02より大きく、且つ、0.15未満となる。ピーク面積比AS/ASiが0.02よりも大きい場合、複合体において十分な量のアニオン性ポリマー層が存在するものといえ、すなわち、Si粒子の表面におけるポリマー層が十分に厚膜化されているものといえる。一方、ピーク面積比AS/ASiが0.15未満である場合、アニオン性ポリマー層が過度に存在することがなく、すなわち、アニオン性ポリマー層の存在が電池性能に関して不利に働き難い。ピーク面積比AS/ASiは、0.03以上又は0.04以上であってもよく、0.14以下、0.12以下又は0.10以下であってもよい。
1.1.4 Peak area ratio A S /A Si
When the surface of the composite of the present disclosure is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the ratio A S / A Si of the area of the peak derived from the 2s electrons of S to the area of the peak derived from the 2p electrons of Si is greater than 0.02 and less than 0.15. When the peak area ratio A S / A Si is greater than 0.02 , it can be said that a sufficient amount of anionic polymer layer is present in the composite, that is, the polymer layer on the surface of the Si particle is sufficiently thickened. On the other hand, when the peak area ratio A S / A Si is less than 0.15, the anionic polymer layer is not present in excess, that is, the presence of the anionic polymer layer is unlikely to be detrimental to the battery performance. The peak area ratio A S / A Si may be 0.03 or more or 0.04 or more, and may be 0.14 or less, 0.12 or less, or 0.10 or less.
尚、本開示において「Sの2s電子に由来するピークの面積AS」とは、XPSスペクトルにおける223eVから233eVまでにおけるピークの積分強度であり、「Siの2p電子に由来するピークの面積ASi」とは、XPSスペクトルにおける95eVから105eVまでにおけるピークの積分強度である。XPSによる測定条件は以下の通りとする。
(分析装置)
PHI5000 Versa probe II(ULVAC-PHI社製)
(条件)
X線源:Al Kα、15kV、3mA
エネルギーステップ:0.1eV
スイープ数:4回
(ピーク面積算出方法)
XPS解析ソフトMultiPak(ULVAC-PHI社製)を用いて、各ピークにベースラインを引き、各ピークの積分強度(面積)を取得する。
In the present disclosure, the "area A S of the peak derived from the 2s electrons of S" refers to the integrated intensity of the peak from 223 eV to 233 eV in the XPS spectrum, and the "area A Si of the peak derived from the 2p electrons of Si" refers to the integrated intensity of the peak from 95 eV to 105 eV in the XPS spectrum. The measurement conditions for XPS are as follows:
(Analytical Equipment)
PHI5000 Versa probe II (ULVAC-PHI)
(conditions)
X-ray source: Al Kα, 15kV, 3mA
Energy step: 0.1 eV
Number of sweeps: 4 (Peak area calculation method)
Using XPS analysis software MultiPak (manufactured by ULVAC-PHI), a baseline is drawn for each peak, and the integrated intensity (area) of each peak is obtained.
1.1.5 ポリマー層のゼータ電位
上述したように、本開示の複合体においては、相対的に正に帯電したカチオン性ポリマー層と、相対的に負に帯電したアニオン性ポリマー層とが組み合わせられる。ここで、カチオン性ポリマー層のゼータ電位と、アニオン性ポリマー層のゼータ電位との差は、例えば、50mV以上80mV以下であってもよい。このようなゼータ電位差を有する場合に、カチオン性ポリマー層やアニオン性ポリマー層の厚みや被覆率がより好適なものとなり易く、また、静電相互作用によってポリマー層が崩壊し難く、より性能に優れた電極材料となり易い。
1.1.5 Zeta potential of polymer layer As described above, in the composite of the present disclosure, a relatively positively charged cationic polymer layer and a relatively negatively charged anionic polymer layer are combined. Here, the difference between the zeta potential of the cationic polymer layer and the zeta potential of the anionic polymer layer may be, for example, 50 mV or more and 80 mV or less. When there is such a zeta potential difference, the thickness and coverage of the cationic polymer layer and the anionic polymer layer are likely to be more suitable, and the polymer layer is less likely to collapse due to electrostatic interaction, making it easy to become an electrode material with better performance.
1.2 その他の材料
本開示の電極材料は、上記の複合体を含み、さらに任意に、その他の活物質、導電助剤、バインダー、電解質等を含んでいてもよい。また、電極材料は、各種の添加剤を含んでいてもよい。電極材料における各成分の含有量は特に限定されるものではなく、目的とする性能に応じて適宜決定されればよい。例えば、電極材料全体(固形分全体)を100質量%として、上記の複合体の含有量が40質量%以上、50質量%以上又は60質量%以上であってもよく、100質量%以下又は90質量%以下であってもよい。
1.2 Other Materials The electrode material of the present disclosure includes the above-mentioned complex, and may further include other active materials, conductive assistants, binders, electrolytes, etc., as desired. The electrode material may also include various additives. The content of each component in the electrode material is not particularly limited and may be appropriately determined according to the intended performance. For example, the content of the above-mentioned complex may be 40% by mass or more, 50% by mass or more, or 60% by mass or more, or 100% by mass or less, or 90% by mass or less, with the entire electrode material (total solid content) being 100% by mass.
1.2.1 その他の活物質
本開示の電極材料には、負極活物質として上記の複合体に加えて、その他の活物質が含まれていてもよい。例えば、本開示の電極材料には、その他の活物質として、グラファイトやハードカーボンなどの炭素系活物質;チタン酸リチウムなどの各種酸化物系活物質;金属リチウムやリチウム合金などから選ばれる少なくとも1種が含まれ得る。また、上記の複合体とともに、ポリマー層で被覆されていないSi粒子が存在していてもよい。本開示の電極材料に含まれる活物質の全体に占める上記の複合体の割合は特に限定されるものではない。例えば、電極材料に含まれる活物質の全体を100質量%として、上記の複合体が50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上又は95質量%以上を占めていてもよい。
1.2.1 Other active materials The electrode material of the present disclosure may contain other active materials in addition to the above-mentioned composite as the negative electrode active material. For example, the electrode material of the present disclosure may contain at least one selected from carbon-based active materials such as graphite and hard carbon; various oxide-based active materials such as lithium titanate; metallic lithium and lithium alloys, etc., as other active materials. In addition, Si particles that are not coated with a polymer layer may be present together with the above-mentioned composite. The proportion of the above-mentioned composite in the entire active material contained in the electrode material of the present disclosure is not particularly limited. For example, the above-mentioned composite may account for 50% by mass or more, 60% by mass or more, 70% by mass or more, 80% by mass or more, 90% by mass or more, or 95% by mass or more of the entire active material contained in the electrode material, taking the total active material contained in the electrode material as 100% by mass.
1.2.2 導電助剤
導電助剤としては、気相法炭素繊維(VGCF)やアセチレンブラック(AB)やケッチェンブラック(KB)やカーボンナノチューブ(CNT)やカーボンナノファイバー(CNF)等の炭素材料;ニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料が挙げられる。導電助剤は、例えば、粒子状又は繊維状であってもよく、その大きさは特に限定されるものではない。導電助剤は1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。
1.2.2 Conductive assistant The conductive assistant may be a carbon material such as vapor grown carbon fiber (VGCF), acetylene black (AB), ketjen black (KB), carbon nanotube (CNT), or carbon nanofiber (CNF); or a metal material such as nickel, aluminum, or stainless steel. The conductive assistant may be, for example, particulate or fibrous, and the size is not particularly limited. Only one type of conductive assistant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
1.2.3 バインダー
バインダーとしては、例えば、ポリイミド(PI)系バインダー、ブタジエンゴム(BR)系バインダー、ブチレンゴム(IIR)系バインダー、アクリレートブタジエンゴム(ABR)系バインダー、スチレンブタジエンゴム(SBR)系バインダー、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)系バインダー、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)系バインダー、ポリアクリル酸系バインダー等が挙げられる。バインダーは1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。
1.2.3 Binder Examples of the binder include polyimide (PI)-based binders, butadiene rubber (BR)-based binders, butylene rubber (IIR)-based binders, acrylate butadiene rubber (ABR)-based binders, styrene butadiene rubber (SBR)-based binders, polyvinylidene fluoride (PVdF)-based binders, polytetrafluoroethylene (PTFE)-based binders, polyacrylic acid-based binders, etc. Only one type of binder may be used alone, or two or more types may be used in combination.
1.2.4 電解質
電解質としては、後述の液体電解質(電解液)が挙げられる。本開示の電極材料は、上述の通り、Si粒子の表面がポリマー層で被覆されることで、電解液とSi粒子との直接接触が抑えられ、充放電時の電解液の分解が抑制され易い。ただし、本開示の電極材料には、電解質として固体電解質が含まれていてもよい。固体電解質は、電池の固体電解質として公知のものを用いればよい。固体電解質は無機固体電解質であっても、有機ポリマー電解質であってもよい。特に、無機固体電解質は、イオン伝導性及び耐熱性に優れる。無機固体電解質としては、例えば、ランタンジルコン酸リチウム、LiPON、Li1+XAlXGe2-X(PO4)3、Li-SiO系ガラス、Li-Al-S-O系ガラス等の酸化物固体電解質;Li2S-P2S5、Li2S-SiS2、LiI-Li2S-SiS2、LiI-Si2S-P2S5、Li2S-P2S5-LiI-LiBr、LiI-Li2S-P2S5、LiI-Li2S-P2O5、LiI-Li3PO4-P2S5、Li2S-P2S5-GeS2等の硫化物固体電解質を例示することができる。固体電解質は、非晶質であってもよいし、結晶であってもよい。固体電解質は例えば粒子状であってもよい。固体電解質は1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。
1.2.4 Electrolyte The electrolyte may be a liquid electrolyte (electrolytic solution) described later. As described above, in the electrode material of the present disclosure, the surface of the Si particles is covered with a polymer layer, which suppresses direct contact between the electrolyte and the Si particles, and easily suppresses decomposition of the electrolyte during charging and discharging. However, the electrode material of the present disclosure may contain a solid electrolyte as the electrolyte. The solid electrolyte may be any known solid electrolyte for batteries. The solid electrolyte may be an inorganic solid electrolyte or an organic polymer electrolyte. In particular, the inorganic solid electrolyte has excellent ion conductivity and heat resistance. Examples of inorganic solid electrolytes include oxide solid electrolytes such as lithium lanthanum zirconate, LiPON, Li 1+X Al X Ge 2-X (PO 4 ) 3 , Li-SiO-based glass, and Li-Al-S-O-based glass; Li 2 S-P 2 S 5 , Li 2 S-SiS 2 , LiI-Li 2 S-SiS 2 , LiI-Si 2 S-P 2 S 5 , Li 2 S-P 2 S 5 -LiI-LiBr, LiI-Li 2 S-P 2 S 5 , LiI-Li 2 S-P 2 O 5 , LiI-Li 3 PO 4 -P 2 S 5 , and Li 2 S-P 2 S 5 -GeS. Examples of the solid electrolyte include sulfide solid electrolytes such as sulfide 2. The solid electrolyte may be amorphous or crystalline. The solid electrolyte may be, for example, particulate. The solid electrolyte may be used alone or in combination of two or more.
2.電極材料の製造方法
本開示の技術は、電極材料の製造方法としての側面も有する。例えば、本開示の電極材料の製造方法は、
第1工程:Si粒子の表面の少なくとも一部を、カチオン性ポリマー層で被覆して、前駆体を得ること、及び、
第2工程:前記前駆体の前記カチオン性ポリマー層の表面の少なくとも一部を、構成元素としてSを含むアニオン性ポリマー層で被覆して、複合体を得ること、
を含むものであってよい。ここで、本開示の製造方法においては、前記複合体の表面をX線光電子分光法(XPS)によって分析した場合に、Sの2s電子に由来するピークの面積ASと、Siの2p電子に由来するピークの面積ASiとの比AS/ASiが、0.02より大きく、且つ、0.15未満となる。
2. Method for Producing Electrode Material The technology of the present disclosure also has an aspect as a method for producing an electrode material. For example, the method for producing an electrode material of the present disclosure includes the following steps:
First step: coating at least a part of the surface of a Si particle with a cationic polymer layer to obtain a precursor; and
A second step: coating at least a part of the surface of the cationic polymer layer of the precursor with an anionic polymer layer containing S as a constituent element to obtain a composite;
Here, in the production method of the present disclosure, when the surface of the composite is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the ratio A S /A Si of the area A S of the peak derived from the 2s electrons of S to the area A Si of the peak derived from the 2p electrons of Si is greater than 0.02 and less than 0.15.
2.1 第1工程
第1工程においては、Si粒子の表面の少なくとも一部が、カチオン性ポリマー層で被覆されることで、前駆体が得られる。第1工程は、例えば、カチオン性ポリマーを含む溶液又は分散液とSi粒子とを接触させることで、当該Si粒子の表面にカチオン性ポリマーを付着させる工程であってもよい。溶媒の種類は特に限定されるものではなく、水や有機溶媒が採用され得る。カチオン性ポリマーを含む溶液又は分散液とSi粒子とを接触させた後は、Si粒子の表面から余分なポリマーを除去するために洗浄を行ってもよい。
2.1 First Step In the first step, at least a part of the surface of the Si particles is covered with a cationic polymer layer to obtain a precursor. The first step may be, for example, a step of contacting a solution or dispersion containing a cationic polymer with the Si particles to attach the cationic polymer to the surface of the Si particles. The type of solvent is not particularly limited, and water or an organic solvent may be used. After contacting the solution or dispersion containing the cationic polymer with the Si particles, washing may be performed to remove excess polymer from the surface of the Si particles.
第1工程におけるカチオン性ポリマー層の被覆条件は、特に限定されるものではない。本発明者の知見によれば、第1工程において、カチオン性ポリマーを含む溶液又は分散液の濃度を高濃度としたとしても、Si粒子に付着するカチオン性ポリマーの量には限度がある。すなわち、カチオン性ポリマーのみで厚いポリマー層を形成することは難しい。 The conditions for coating the cationic polymer layer in the first step are not particularly limited. According to the knowledge of the present inventors, even if the concentration of the solution or dispersion containing the cationic polymer is high in the first step, there is a limit to the amount of cationic polymer that adheres to the Si particles. In other words, it is difficult to form a thick polymer layer using only cationic polymer.
第1工程において用いられるカチオン性ポリマーは、水中でのゼータ電位が正となるものであってもよく、また、第1工程によって得られる前駆体は、水中でのゼータ電位が正となるものであってもよい。 The cationic polymer used in the first step may have a positive zeta potential in water, and the precursor obtained by the first step may have a positive zeta potential in water.
2.2 第2工程
第2工程においては、前駆体のカチオン性ポリマー層の表面の少なくとも一部が、構成元素としてSを含むアニオン性ポリマー層で被覆されることで、複合体が得られる。第2工程は、例えば、アニオン性ポリマーを含む溶液又は分散液と前駆体とを接触させることで、当該前駆体の表面にアニオン性ポリマーを付着させる工程であってもよい。溶媒の種類は特に限定されるものではなく、水や有機溶媒が採用され得る。アニオン性ポリマーを含む溶液又は分散液と前駆体とを接触させた後は、前駆体の表面から余分なポリマーを除去するために洗浄を行ってもよい。
2.2 Second step In the second step, at least a part of the surface of the cationic polymer layer of the precursor is covered with an anionic polymer layer containing S as a constituent element, thereby obtaining a composite. The second step may be, for example, a step of attaching an anionic polymer to the surface of the precursor by contacting the precursor with a solution or dispersion containing an anionic polymer. The type of solvent is not particularly limited, and water or an organic solvent may be used. After contacting the precursor with the solution or dispersion containing an anionic polymer, washing may be performed to remove excess polymer from the surface of the precursor.
第2工程におけるアニオン性ポリマー層の被覆条件は、上記のピーク面積比AS/ASiが満たされるように制御されればよい。また、上記のカチオン性ポリマー層に対するアニオン性ポリマー層のゼータ電位差(或いは、前駆体の水中でのゼータ電位と複合体の水中でのゼータ電位との差)が、50mV以上80mV以下となるように、アニオン性ポリマー層の被覆条件が制御されてもよい。例えば、第2工程において、アニオン性ポリマーを含む溶液又は分散液の濃度を調整することで、上記のピーク面積比AS/ASiが満たされるように、アニオン性ポリマー層の厚みや被覆率を制御することができる。 The coating conditions of the anionic polymer layer in the second step may be controlled so that the peak area ratio A S / A Si is satisfied. The coating conditions of the anionic polymer layer may be controlled so that the zeta potential difference of the anionic polymer layer with respect to the cationic polymer layer (or the difference between the zeta potential of the precursor in water and the zeta potential of the complex in water) is 50 mV or more and 80 mV or less. For example, in the second step, the concentration of the solution or dispersion containing the anionic polymer is adjusted to control the thickness or coverage of the anionic polymer layer so that the peak area ratio A S / A Si is satisfied.
第2工程において用いられるアニオン性ポリマーは、水中でのゼータ電位が負となるものであってもよく、また、第2工程によって得られる複合体は、水中でのゼータ電位が負となるものであってもよい。 The anionic polymer used in the second step may have a negative zeta potential in water, and the complex obtained by the second step may have a negative zeta potential in water.
2.3 その他の工程
本開示の電極材料の製造方法は、例えば、上記の複合体とバインダー及び導電助剤のうちの少なくとも一方とを混合すること、を含むものであってもよい。本開示の電極材料は、少なくとも上記の複合体を含む粉体状であってもよいし、少なくとも上記の複合体が分散されたスラリー状やペースト状であってもよい。
2.3 Other steps The manufacturing method of the electrode material of the present disclosure may include, for example, mixing the above-mentioned complex with at least one of a binder and a conductive assistant. The electrode material of the present disclosure may be in the form of a powder containing at least the above-mentioned complex, or in the form of a slurry or paste in which at least the above-mentioned complex is dispersed.
3.二次電池
本開示の電極材料は、例えば、液系電池における負極材料として採用され得る。すなわち、本開示の二次電池は、負極と電解液と正極とを有し、前記負極が、上記本開示の電極材料を含む。図1に一実施形態に係る二次電池100の構成を概略的に示す。図1に示されるように、二次電池100は、負極10とセパレータ20と正極30とを有する。負極10、セパレータ20及び正極30の各々は、不図示の電解液に接触又は含浸された状態であってよい。
3. Secondary battery The electrode material of the present disclosure may be employed, for example, as a negative electrode material in a liquid battery. That is, the secondary battery of the present disclosure has a negative electrode, an electrolyte, and a positive electrode, and the negative electrode contains the electrode material of the present disclosure. FIG. 1 shows a schematic configuration of a
3.1 負極
負極10は、上記の電極材料を含む。図1に示されるように、負極10は、負極活物質層11と負極集電体12とを備えるものであってよく、この場合、負極活物質層11が上記の電極材料を含み得る。
3.1 Negative Electrode The
3.1.1 負極活物質層
負極活物質層11は、上記の電極材料を含む。負極活物質層11においては、上記の複合体が負極活物質として機能し得る。負極活物質層11の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、略平面を有するシート状であってもよい。負極活物質層11の厚みは特に限定されるものではなく、例えば、0.1μm以上、1μm以上、10μm以上又は30μm以上であってもよく、2mm以下、1mm以下、500μm以下又は100μm以下であってもよい。
3.1.1 Negative Electrode Active Material Layer The negative electrode
3.1.2 負極集電体
負極集電体12は、二次電池の負極集電体として一般的なものをいずれも採用可能である。また、負極集電体12は、箔状、板状、メッシュ状、パンチングメタル状、及び、発泡体等であってよい。負極集電体12は、金属箔又は金属メッシュであってもよく、或いは、カーボンシートであってもよい。特に、金属箔が取扱い性等に優れる。負極集電体12は、複数枚の箔やシートからなっていてもよい。負極集電体12を構成する金属としては、Cu、Ni、Cr、Au、Pt、Ag、Al、Fe、Ti、Zn、Co、ステンレス鋼等が挙げられる。特に、還元耐性を確保する観点等から、負極集電体12がCu、Ni及びステンレス鋼から選ばれる少なくとも1種の金属を含むものであってもよい。負極集電体12は、その表面に、抵抗を調整すること等を目的として、何らかのコート層を有していてもよい。また、負極集電体12は、金属箔や基材に上記の金属がめっき又は蒸着されたものであってもよい。また、負極集電体12が複数枚の金属箔からなる場合、当該複数枚の金属箔の間に何らかの層を有していてもよい。負極集電体12の厚みは特に限定されるものではない。例えば、0.1μm以上又は1μm以上であってもよく、1mm以下又は100μm以下であってもよい。
3.1.2 Negative electrode collector The
3.2 セパレータ
図1に示されるように、負極10と正極30との間にはセパレータ20が配置されていてもよい。セパレータ20は、負極10と正極30との接触を防止し、また、後述の電解液を保持する機能を有し得る。セパレータは、二次電池で通常用いられるセパレータであればよく、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステル、及びポリアミド等の樹脂からなるもの等が挙げられる。セパレータは、単層構造であってもよく、複層構造であってもよい。複層構造のセパレータとしては、例えばPE/PPの2層構造のセパレータ、又は、PP/PE/PP若しくはPE/PP/PEの3層構造のセパレータ等を挙げることができる。セパレータは、セルロース不織布、樹脂不織布、ガラス繊維不織布といった不織布からなるものであってもよい。セパレータの厚みは特に限定されるものではなく、例えば、5μm以上1mm以下であってもよい。
3.2 Separator As shown in FIG. 1, a
3.3 正極
正極30は正極活物質を含む。図1に示されるように、正極30は、正極活物質層31と正極集電体32とを備えるものであってよく、この場合、正極活物質層31が正極活物質を含み得る。
1, the
3.3.1 正極活物質層
正極活物質層31は、正極活物質を含み、さらに任意に、電解質、導電助剤、バインダー等を含んでいてもよい。さらに、正極活物質層31はその他に各種の添加剤を含んでいてもよい。正極活物質層31における正極活物質、電解質、導電助剤及びバインダー等の各々の含有量は、目的とする電池性能に応じて適宜決定されればよい。例えば、正極活物質層31全体(固形分全体)を100質量%として、正極活物質の含有量が40質量%以上、50質量%以上又は60質量%以上であってもよく、100質量%以下又は90質量%以下であってもよい。正極活物質層31の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、略平面を有するシート状であってもよい。正極活物質層31の厚みは、特に限定されるものではなく、例えば、0.1μm以上、1μm以上、10μm以上又は30μm以上であってもよく、2mm以下、1mm以下、500μm以下又は100μm以下であってもよい。
3.3.1 Positive Electrode Active Material Layer The positive electrode
正極活物質としては二次電池の正極活物質として公知のものを用いればよい。公知の活物質のうち、所定のイオンを吸蔵放出する電位(充放電電位)が、上記のSi粒子のそれよりも貴な電位を示す物質を正極活物質として用いることができる。例えば、リチウムイオン電池を構成する場合は、正極活物質としてコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、マンガン酸リチウム、スピネル系リチウム化合物等の各種のリチウム含有複合酸化物を用いてもよい。正極活物質は1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。正極活物質は、例えば、粒子状であってもよく、その大きさは特に限定されるものではない。正極活物質の粒子は、中実の粒子であってもよく、中空の粒子であってもよい。正極活物質の粒子は、一次粒子であってもよいし、複数の一次粒子が凝集した二次粒子であってもよい。正極活物質の粒子の平均粒子径は、例えば1nm以上、5nm以上、又は10nm以上であってもよく、また500μm以下、100μm以下、50μm以下、又は30μm以下であってもよい。 The positive electrode active material may be a known positive electrode active material for a secondary battery. Among known active materials, a material that exhibits a potential (charge/discharge potential) for absorbing and releasing a predetermined ion that is more noble than that of the above-mentioned Si particles can be used as the positive electrode active material. For example, when a lithium ion battery is constructed, various lithium-containing composite oxides such as lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , lithium manganate, and spinel-based lithium compounds may be used as the positive electrode active material. Only one type of positive electrode active material may be used alone, or two or more types may be used in combination. The positive electrode active material may be, for example, particulate, and the size is not particularly limited. The particles of the positive electrode active material may be solid particles or hollow particles. The particles of the positive electrode active material may be primary particles or secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated. The average particle size of the particles of the positive electrode active material may be, for example, 1 nm or more, 5 nm or more, or 10 nm or more, and may be 500 μm or less, 100 μm or less, 50 μm or less, or 30 μm or less.
電解質や導電助剤やバインダーは、上記本開示の電極材料に含まれ得るものとして例示したものの中から適宜選択されたものであってもよい。電解質や導電助剤やバインダーは、各々、1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。 The electrolyte, conductive assistant, and binder may be appropriately selected from those exemplified as being included in the electrode material of the present disclosure. The electrolyte, conductive assistant, and binder may each be used alone or in combination of two or more.
3.3.2 正極集電体
正極集電体32は、二次電池の正極集電体として一般的なものをいずれも採用可能である。また、正極集電体32は、箔状、板状、メッシュ状、パンチングメタル状、及び、発泡体等であってよい。正極集電体32は、金属箔又は金属メッシュによって構成されていてもよい。特に、金属箔が取扱い性等に優れる。正極集電体32は、複数枚の箔からなっていてもよい。正極集電体32を構成する金属としては、Cu、Ni、Cr、Au、Pt、Ag、Al、Fe、Ti、Zn、Co、ステンレス鋼等が挙げられる。特に、酸化耐性を確保する観点等から、正極集電体32がAlを含むものであってもよい。正極集電体32は、その表面に、抵抗を調整すること等を目的として、何らかのコート層を有していてもよい。また、正極集電体32は、金属箔や基材に上記の金属がめっき又は蒸着されたものであってもよい。また、正極集電体32が複数枚の金属箔からなる場合、当該複数枚の金属箔間に何らかの層を有していてもよい。正極集電体32の厚みは特に限定されるものではない。例えば、0.1μm以上又は1μm以上であってもよく、1mm以下又は100μm以下であってもよい。
3.3.2 Positive electrode collector The
3.4 電解液
電解液は、例えば、キャリアイオンとしてリチウムイオンを含み得る。電解液は水系電解液であっても非水系電解液であってもよいが、特に非水系電解液の性能が高い。電解液の組成は二次電池の電解液の組成として公知のものと同様とすればよい。例えば、電解液として、カーボネート系溶媒にリチウム塩を所定濃度で溶解させたものを用いることができる。カーボネート系溶媒としては、例えば、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジメチルカーボネート(DMC)等が挙げられる。リチウム塩としては、例えば、LiPF6等が挙げられる。
3.4 Electrolyte The electrolyte may contain, for example, lithium ions as carrier ions. The electrolyte may be an aqueous electrolyte or a non-aqueous electrolyte, but the performance of the non-aqueous electrolyte is particularly high. The composition of the electrolyte may be the same as that of the electrolyte of a secondary battery. For example, the electrolyte may be a carbonate-based solvent in which a lithium salt is dissolved at a predetermined concentration. Examples of the carbonate-based solvent include fluoroethylene carbonate (FEC), ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC), and dimethyl carbonate (DMC). Examples of the lithium salt include LiPF 6 .
3.5 その他の構成
二次電池100は、上記の各構成が外装体の内部に収容されたものであってもよい。外装体は、電池の外装体として公知のものをいずれも採用可能である。また、複数の二次電池100が、任意に電気的に接続され、また、任意に重ね合わされて、組電池とされていてもよい。この場合、公知の電池ケースの内部に当該組電池が収容されてもよい。二次電池100は、このほか必要な端子等の自明な構成を備えていてよい。二次電池100の形状としては、例えば、コイン型、ラミネート型、円筒型、及び角型等を挙げることができる。二次電池100は、上述したように、リチウムイオン二次電池であってもよく、それ以外の二次電池であってもよいが、特にリチウムイオン二次電池である場合に一層高い効果が期待できる。
3.5 Other Configurations The
3.6 二次電池の製造方法
二次電池100は、公知の方法を応用することで製造することができる。例えば以下のようにして製造することができる。ただし、二次電池100の製造方法は、以下の方法に限定されるものではない。
(1)負極活物質層を構成する電極材料を準備する。電極材料は溶媒に分散されたスラリー状であってもよい。この場合に用いられる溶媒としては、特に限定されるものではなく、水や各種有機溶媒を用いることができる。ドクターブレード等を用いて当該スラリーを、負極集電体の表面に塗工し、その後乾燥させることで、当該負極集電体の表面に負極活物質層を形成し、負極とする。
(2)正極活物質層を構成する正極活物質等を溶媒に分散させて正極層用スラリーを得る。この場合に用いられる溶媒としては、特に限定されるものではなく、水や各種有機溶媒を用いることができる。ドクターブレード等を用いて正極層用スラリーを正極集電体の表面に塗工し、その後乾燥させることで、正極集電体の表面に正極活物質層を形成し、正極とする。
(3)負極と正極とでセパレータを挟み込み、負極集電体、負極活物質層、セパレータ、正極活物質層及び正極集電体をこの順に有する積層体を得る。積層体には必要に応じて端子等のその他の部材を取り付ける。
(4)積層体を電池ケースに収容するとともに電池ケース内に電解液を充填し、積層体を電解液に浸漬するようにして、電池ケース内に積層体及び電解液を密封することで、二次電池とする。尚、上記(3)の段階で負極活物質層、セパレータ及び正極活物質層に電解液を含ませてもよい。
3.6 Manufacturing Method of Secondary Battery The
(1) An electrode material constituting a negative electrode active material layer is prepared. The electrode material may be in the form of a slurry dispersed in a solvent. The solvent used in this case is not particularly limited, and water or various organic solvents can be used. The slurry is applied to the surface of a negative electrode current collector using a doctor blade or the like, and then dried to form a negative electrode active material layer on the surface of the negative electrode current collector, thereby forming a negative electrode.
(2) The positive electrode active material constituting the positive electrode active material layer is dispersed in a solvent to obtain a positive electrode layer slurry. The solvent used in this case is not particularly limited, and water or various organic solvents can be used. The positive electrode layer slurry is applied to the surface of the positive electrode current collector using a doctor blade or the like, and then dried to form a positive electrode active material layer on the surface of the positive electrode current collector, thereby forming a positive electrode.
(3) A separator is sandwiched between the negative electrode and the positive electrode to obtain a laminate having a negative electrode current collector, a negative electrode active material layer, a separator, a positive electrode active material layer, and a positive electrode current collector in this order. Other members such as terminals are attached to the laminate as necessary.
(4) The laminate is housed in a battery case, and the battery case is filled with an electrolyte, and the laminate and the electrolyte are sealed in the battery case so as to be immersed in the electrolyte, thereby completing a secondary battery. Note that the electrolyte may be impregnated into the negative electrode active material layer, the separator, and the positive electrode active material layer in the above step (3).
以下、実施例を示しつつ、本開示の技術についてさらに詳細に説明するが、本開示の技術は以下の実施例に限定されるものではない。 The technology disclosed herein will be explained in more detail below with reference to examples, but the technology disclosed herein is not limited to the following examples.
1.負極活物質(複合体)の作製
1.1 実施例1、参考例2及び比較例3
カチオン性ポリマーであるポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)(Sigma-Aldrich社製)0.5wt%を含む1L溶液中に、Si粒子を1g、ホモジナイザーを用いて分散させ、1時間撹拌した。撹拌後の溶液を100mLの水で3回ろ過、洗浄し、余分なポリマーを除去して前駆体粉末を得た。アニオン性ポリマーであるPEDOT:PSS(Sigma-Aldrich社製)0.02wt%(比較例3)、0.05wt%(実施例1)又は0.1wt%(参考例2)を含む1L溶液中に、得られた前駆体粉末を、ホモジナイザーを用いて分散させ、1時間撹拌した。撹拌後の溶液を100mLの水で3回ろ過、洗浄し、余分なポリマーを除去して乾燥前の複合体を得た。その後、60℃で24時間真空乾燥することで、評価用の複合体(アニオン性ポリマー及びカチオン性ポリマーで被覆されたSi粒子)を得た。
1. Preparation of negative electrode active material (composite) 1.1 Example 1, Reference Example 2, and Comparative Example 3
1 g of Si particles was dispersed in a 1 L solution containing 0.5 wt% of cationic polymer poly(diallyldimethylammonium chloride) (Sigma-Aldrich) using a homogenizer, and stirred for 1 hour. The stirred solution was filtered and washed three times with 100 mL of water, and excess polymer was removed to obtain a precursor powder. The obtained precursor powder was dispersed in a 1 L solution containing 0.02 wt% (Comparative Example 3), 0.05 wt% (Example 1), or 0.1 wt% ( Reference Example 2) of anionic polymer PEDOT:PSS (Sigma-Aldrich) using a homogenizer, and stirred for 1 hour. The stirred solution was filtered and washed three times with 100 mL of water, and excess polymer was removed to obtain a composite before drying. Thereafter, the composite for evaluation (Si particles coated with anionic polymer and cationic polymer) was obtained by vacuum drying at 60 ° C. for 24 hours.
1.2 比較例1
Si粒子をポリマー層で被覆することなく、そのまま負極活物質として用いた。
1.2 Comparative Example 1
The Si particles were used as they were as the negative electrode active material without being coated with a polymer layer.
1.3 比較例2
カチオン性ポリマーであるポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)(Sigma-Aldrich社製)1wt%を含む1L溶液中に、Si粒子を1g、ホモジナイザーを用いて分散させ、1時間撹拌した。撹拌後の溶液を100mLの水で3回ろ過、洗浄し、余分なポリマーを除去して前駆体粉末を得た。得られた前駆体粉末を、60℃で24時間真空乾燥することで、評価用の複合体(カチオン性ポリマーで被覆されたSi粒子)を得た。
1.3 Comparative Example 2
1 g of Si particles was dispersed in a 1 L solution containing 1 wt % of cationic polymer poly(diallyldimethylammonium chloride) (Sigma-Aldrich) using a homogenizer and stirred for 1 hour. The stirred solution was filtered and washed three times with 100 mL of water to remove excess polymer and obtain a precursor powder. The obtained precursor powder was vacuum dried at 60° C. for 24 hours to obtain a composite (Si particles coated with a cationic polymer) for evaluation.
2.ゼータ電位の測定
比較例1に係るSi粒子、実施例1、参考例2、比較例2、3に係る前駆体粉末、及び、実施例1、参考例2、比較例2、3に係る複合体の各々を水に再分散させて、各々の水中でのゼータ電位を、ゼータ電位計を用いて測定した。図2に、Si粒子をカチオン性ポリマー層で被覆して得られる前駆体粉末のゼータ電位を示す。また、図3に、Si粒子をカチオン性ポリマー層(第1層)で被覆し、その後、アニオン性ポリマー層(第2層)で被覆した際の、ゼータ電位の変化を示す。さらに、下記表1に、第1層と第2層とのゼータ電位の差を示す。
2. Measurement of Zeta Potential The Si particles according to Comparative Example 1, the precursor powders according to Example 1, Reference Example 2, Comparative Examples 2 and 3, and the composites according to Example 1, Reference Example 2, Comparative Examples 2 and 3 were each redispersed in water, and the zeta potential of each in water was measured using a zeta potential meter. FIG. 2 shows the zeta potential of the precursor powder obtained by coating the Si particles with a cationic polymer layer. FIG. 3 also shows the change in zeta potential when the Si particles are coated with a cationic polymer layer (first layer) and then coated with an anionic polymer layer (second layer). Furthermore, the following Table 1 shows the difference in zeta potential between the first layer and the second layer.
3.XPSによる分析
比較例1に係るSi粒子、実施例1、参考例2、比較例2、3に係る複合体の各々について、その表面をXPSにより分析し、Sの2s電子に由来するピークの面積ASと、Siの2p電子に由来するピークの面積ASiとの比AS/ASiを算出、定量した。結果を下記表1に示す。
3. Analysis by XPS The surfaces of the Si particles according to Comparative Example 1 and the composites according to Example 1, Reference Example 2, Comparative Examples 2, and 3 were analyzed by XPS, and the ratio A S /A Si of the area of the peak due to the 2s electrons of S, A S , to the area of the peak due to the 2p electrons of Si, A Si , was calculated and quantified. The results are shown in Table 1 below.
4.正極の作製
スクリュー管瓶にNMP、PVdF系バインダー5wt%酪酸ブチル溶液、正極活物質としてのLiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(平均粒子径:6μm)、及び、導電助剤としてのVGCFを容器に加え、あわとり練太郎(シンキー製ARE-310)で10分間攪拌して、正極スラリーを得た。アプリケーターを使用してブレード法にて正極スラリーをAl箔(昭和電工製)上に塗工して正極塗工物を得た。得られた塗工物を80℃のホットプレート上で60分間乾燥させ、正極を得た。
4. Preparation of positive electrode NMP, 5 wt% butyl butyrate solution of PVdF-based binder, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 (average particle size: 6 μm) as a positive electrode active material, and VGCF as a conductive assistant were added to a screw tube bottle, and the mixture was stirred for 10 minutes with a mixer (ARE-310 made by Thinky) to obtain a positive electrode slurry. The positive electrode slurry was applied to an Al foil (made by Showa Denko) by the blade method using an applicator to obtain a positive electrode coating. The obtained coating was dried on a hot plate at 80 ° C for 60 minutes to obtain a positive electrode.
5.負極の作製
スクリュー管瓶に、水、ポリアクリル酸系バインダー、負極活物質としての比較例1~3、実施例1又は参考例2に係るSi粒子又は複合体、並びに、導電助剤としてのVGCF及びKBを容器に加え、あわとり練太郎(シンキー製ARE-310)で10分間攪拌して、負極スラリーを得た。アプリケーターを使用してブレード法にて負極スラリーをCu箔(古河電工製)上に塗工して負極塗工物を得た。得られた塗工物を80℃のホットプレート上で60分間乾燥させ、負極を得た。
5. Preparation of negative electrode In a screw tube bottle, water, a polyacrylic acid binder, the Si particles or composites according to Comparative Examples 1 to 3, Example 1, or Reference Example 2 as the negative electrode active material, and VGCF and KB as the conductive assistant were added to the container, and the mixture was stirred for 10 minutes with a Thinky Mixer (ARE-310, manufactured by Thinky) to obtain a negative electrode slurry. The negative electrode slurry was applied to a Cu foil (manufactured by Furukawa Electric) by the blade method using an applicator to obtain a negative electrode coating. The obtained coating was dried on a hot plate at 80°C for 60 minutes to obtain a negative electrode.
6.電池の作製
作製した正極、負極をそれぞれφ14mm、φ16mmで打ち抜いた後、ロールプレス機にセットし、20kN/cmでプレスを行った。その後、正極は120℃、負極は60℃で、24時間真空乾燥を行った。各々の電極をグローブボックスに移動させて、負極の上に電解液(1.2M LiPF6溶液、溶媒はFEC:EC:EMC:DMC=1:2:4:3vol%からなる混合溶媒)を1ml滴下し、セパレータ(PP製)を積層して、再度電解液を1ml滴下したのち、正極を積層し、自動コインセルカシメ機(宝泉株式会社)を用いてコインセルを作製した。
6. Preparation of the battery The prepared positive and negative electrodes were punched out to φ14 mm and φ16 mm, respectively, and then set in a roll press machine and pressed at 20 kN/cm. The positive electrode was then dried in a vacuum at 120 ° C. and the negative electrode at 60 ° C. for 24 hours. Each electrode was moved to a glove box, and 1 ml of electrolyte (1.2 M LiPF 6 solution, solvent is a mixed solvent consisting of FEC: EC: EMC: DMC = 1: 2: 4: 3 vol%) was dropped onto the negative electrode, a separator (made of PP) was laminated, 1 ml of electrolyte was dropped again, and then the positive electrode was laminated, and a coin cell was prepared using an automatic coin cell caulking machine (Hosen Co., Ltd.).
7.充放電試験
作製した各々のコインセルを0.1Cレートで4.2Vまで定電流充電した後に、0.1Cレートで2.5Vまで放電し、その際の電池容量を初期容量とした。その後、1Cレートで4.2Vまで定電流充電した後に1Cで定電流放電を行う充放電試験を50回繰り返し、そのサイクル毎のクーロン効率の平均値を算出した。結果を下記表1、図4及び5に示す。図4は、ピークの面積比AS/ASiとクーロン効率との関係を示す。図5は、第1層と第2層とのゼータ電位差とクーロン効率との関係を示す。
7. Charge/Discharge Test Each of the prepared coin cells was charged at a constant current of 0.1C to 4.2V, then discharged at a rate of 0.1C to 2.5V, and the battery capacity at that time was taken as the initial capacity. Then, a charge/discharge test was repeated 50 times, in which a constant current was charged at a rate of 1C to 4.2V, and then a constant current was discharged at 1C, and the average value of the Coulombic efficiency for each cycle was calculated. The results are shown in Table 1 below and in Figures 4 and 5. Figure 4 shows the relationship between the peak area ratio A S /A Si and the Coulombic efficiency. Figure 5 shows the relationship between the zeta potential difference between the first layer and the second layer and the Coulombic efficiency.
図2~5及び表1に示される結果から以下のことが分かる。
(1)比較例1のように、ポリマー層を有しないSi粒子をそのまま液系電池の負極活物質として用いた場合、当該電池のクーロン効率が低下し易い。電池の充放電時、電解液とSi粒子とが直接接触して電解液の分解が進行したものと考えられる。
(2)比較例2のように、Si粒子の表面をカチオン性ポリマー層で被覆することで、クーロン効率が改善される。ただし、ゼータ電位が飽和し(図2)、カチオン性ポリマー層の被覆率や厚みをこれ以上上昇させることは困難である。
(3)比較例3のように、Si粒子の表面をカチオン性ポリマー層で被覆した後、さらにカチオン性ポリマー層の表面をアニオン性ポリマー層で被覆したとしても、クーロン効率が低下する場合がある。カチオン性ポリマー層とアニオン性ポリマー層とのゼータ電位の差が小さく(図3)、カチオン性ポリマー層とアニオン性ポリマー層との間の相互作用が弱く、抵抗も上昇して、逆効果となったものと考えられる。
(4)実施例1、参考例2のように、Si粒子の表面をカチオン性ポリマー層で被覆した後、さらにカチオン性ポリマー層の表面をアニオン性ポリマー層で被覆し、且つ、アニオン性ポリマーの被覆条件を調整して、ピーク面積比AS/ASiが0.02超0.15未満となるように制御することで、クーロン効率が大きく改善される(図4)。Si粒子の表面に良質な被膜が形成されたものと考えられる。また、ピーク面積比AS/ASiが0.02超0.15未満となるように制御されることで、カチオン性ポリマー層とアニオン性ポリマー層とのゼータ電位差も大きくすることができる(図3及び5)。すなわち、実施例1、参考例2においては、カチオン性ポリマー層とアニオン性ポリマー層とのゼータ電位の差が大きく、カチオン性ポリマー層とアニオン性ポリマー層との間の相互作用が強く、崩壊し難い被膜が形成されたものと考えられる。
The results shown in FIGS. 2 to 5 and Table 1 reveal the following.
(1) When Si particles without a polymer layer are used as the negative electrode active material of a liquid battery as in Comparative Example 1, the coulombic efficiency of the battery is likely to decrease. It is considered that the decomposition of the electrolyte proceeds due to direct contact between the electrolyte and the Si particles during charging and discharging of the battery.
(2) The Coulombic efficiency is improved by coating the surface of the Si particles with a cationic polymer layer as in Comparative Example 2. However, the zeta potential is saturated ( FIG. 2 ), and it is difficult to further increase the coverage and thickness of the cationic polymer layer.
(3) As in Comparative Example 3, the Coulomb efficiency may decrease even if the surface of the Si particle is coated with a cationic polymer layer and then the surface of the cationic polymer layer is further coated with an anionic polymer layer. This is considered to be due to the small difference in zeta potential between the cationic polymer layer and the anionic polymer layer (FIG. 3), the weak interaction between the cationic polymer layer and the anionic polymer layer, and the increased resistance, resulting in an adverse effect.
(4) As in Example 1 and Reference Example 2, the surface of the Si particle is coated with a cationic polymer layer, and then the surface of the cationic polymer layer is coated with an anionic polymer layer, and the anionic polymer coating conditions are adjusted to control the peak area ratio A S /A Si to be more than 0.02 and less than 0.15, thereby greatly improving the Coulomb efficiency (FIG. 4). It is believed that a good quality coating was formed on the surface of the Si particle. In addition, by controlling the peak area ratio A S /A Si to be more than 0.02 and less than 0.15, the zeta potential difference between the cationic polymer layer and the anionic polymer layer can also be increased (FIGS. 3 and 5). That is, in Example 1 and Reference Example 2, it is believed that the difference in zeta potential between the cationic polymer layer and the anionic polymer layer is large, the interaction between the cationic polymer layer and the anionic polymer layer is strong, and a coating that is difficult to collapse is formed.
以上の結果から、以下の構成を備える電極材料を用いて二次電池を構成することで、耐久性に優れた二次電池が得られるものといえる。
(1)複合体を含むこと。
(2)前記複合体が、Si粒子、カチオン性ポリマー層、及び、アニオン性ポリマー層を有し、前記カチオン性ポリマー層が、前記Si粒子の表面の少なくとも一部を被覆し、前記アニオン性ポリマー層が、前記カチオン性ポリマー層の表面の少なくとも一部を被覆していること。
(3)前記アニオン性ポリマー層が、構成元素としてのSを含み、前記複合体の表面をX線光電子分光法(XPS)によって分析した場合に、Sの2s電子に由来するピークの面積ASと、Siの2p電子に由来するピークの面積ASiとの比AS/ASiが、0.02より大きく、且つ、0.15未満となること。
From the above results, it can be said that a secondary battery having excellent durability can be obtained by constructing a secondary battery using an electrode material having the following configuration.
(1) It contains a complex.
(2) The composite has a Si particle, a cationic polymer layer, and an anionic polymer layer, the cationic polymer layer covering at least a portion of the surface of the Si particle, and the anionic polymer layer covering at least a portion of the surface of the cationic polymer layer.
(3) The anionic polymer layer contains S as a constituent element, and when the surface of the composite is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the ratio A S /A Si of the area A S of a peak derived from a 2s electron of S to the area A Si of a peak derived from a 2p electron of Si is greater than 0.02 and less than 0.15.
10 負極
11 負極活物質層
12 負極集電体
20 セパレータ
30 正極
31 正極活物質層
32 正極集電体
100 二次電池
REFERENCE SIGNS
Claims (5)
前記複合体が、Si粒子、カチオン性ポリマー層、及び、アニオン性ポリマー層を有し、
前記カチオン性ポリマー層が、前記Si粒子の表面の少なくとも一部を被覆し、
前記アニオン性ポリマー層が、前記カチオン性ポリマー層の表面の少なくとも一部を被覆し、
前記アニオン性ポリマー層が、構成元素としてのSを含み、
前記アニオン性ポリマー層を構成するアニオン性ポリマーが、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)-ポリ(スチレンスルホン酸)、及び、ポリスチレンスルホン酸のうちの少なくとも一方であり、
前記複合体の表面をX線光電子分光法(XPS)によって分析した場合に、Sの2s電子に由来するピークの面積ASと、Siの2p電子に由来するピークの面積ASiとの比AS/ASiが、0.04以上0.10以下となる、
電極材料。 An electrode material comprising a composite,
the composite has Si particles, a cationic polymer layer, and an anionic polymer layer;
the cationic polymer layer covers at least a portion of the surface of the Si particle;
the anionic polymer layer covers at least a portion of the surface of the cationic polymer layer;
the anionic polymer layer contains S as a constituent element,
the anionic polymer constituting the anionic polymer layer is at least one of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonic acid) and polystyrenesulfonic acid;
When the surface of the composite is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), a ratio A S /A Si of an area A S of a peak derived from a 2s electron of S to an area A Si of a peak derived from a 2p electron of Si is 0.04 or more and 0.10 or less .
Electrode material.
前記前駆体の前記カチオン性ポリマー層の表面の少なくとも一部を、構成元素としてSを含むアニオン性ポリマー層で被覆して、複合体を得ること、及び
前記複合体とバインダー及び導電助剤のうちの少なくとも一方とを混合すること、を含み、
前記アニオン性ポリマー層を構成するアニオン性ポリマーが、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)-ポリ(スチレンスルホン酸)、及び、ポリスチレンスルホン酸のうちの少なくとも一方であり、
前記複合体の表面をX線光電子分光法(XPS)によって分析した場合に、Sの2s電子に由来するピークの面積ASと、Siの2p電子に由来するピークの面積ASiとの比AS/ASiが、0.04以上0.10以下となる、
電極材料の製造方法。 Coating at least a portion of the surface of a Si particle with a cationic polymer layer to obtain a precursor ;
coating at least a portion of the surface of the cationic polymer layer of the precursor with an anionic polymer layer containing S as a constituent element to obtain a composite; and
Mixing the composite with at least one of a binder and a conductive assistant;
the anionic polymer constituting the anionic polymer layer is at least one of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonic acid) and polystyrenesulfonic acid;
When the surface of the composite is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), a ratio A S /A Si of an area A S of a peak derived from a 2s electron of S to an area A Si of a peak derived from a 2p electron of Si is 0.04 or more and 0.10 or less .
A method for producing an electrode material.
前記アニオン性ポリマー層の水中でのゼータ電位が、負の電位である、
請求項2に記載の製造方法。 the cationic polymer layer has a positive zeta potential in water;
The anionic polymer layer has a negative zeta potential in water.
The method according to claim 2 .
請求項2又は3に記載の製造方法。 a difference between the zeta potential of the cationic polymer layer and the zeta potential of the anionic polymer layer is 50 mV or more and 80 mV or less;
The method according to claim 2 or 3.
前記負極が、請求項1に記載の電極材料を含む、
二次電池。 A secondary battery having a negative electrode, an electrolyte, and a positive electrode,
The negative electrode comprises the electrode material of claim 1.
Secondary battery.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009076433A (en) | 2007-08-30 | 2009-04-09 | Sony Corp | Negative electrode and method for producing the same, secondary battery and method for producing the same |
| WO2013175241A1 (en) | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Nexeon Limited | Composite particle |
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| JP2016048628A (en) | 2014-08-27 | 2016-04-07 | 株式会社豊田自動織機 | Silicon material-carbon layer-cationic polymer layer complex |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009076433A (en) | 2007-08-30 | 2009-04-09 | Sony Corp | Negative electrode and method for producing the same, secondary battery and method for producing the same |
| WO2013175241A1 (en) | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Nexeon Limited | Composite particle |
| JP2014165007A (en) | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Toyota Industries Corp | Negative electrode for nonaqueous secondary battery and manufacture of the same, and nonaqueous secondary battery |
| JP2016048628A (en) | 2014-08-27 | 2016-04-07 | 株式会社豊田自動織機 | Silicon material-carbon layer-cationic polymer layer complex |
| CN109713290A (en) | 2019-01-31 | 2019-05-03 | 清华大学深圳研究生院 | Silicon composite cathode material, preparation method and lithium ion battery |
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