本发明专利技术提供一种非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物，其是通过使SiO气体与含碳气体共同沉积而获得的含碳硅氧化物，所述含碳硅氧化物的含碳量为0.5～30%。由此，提供一种硅氧化物、其制造方法、使用所述硅氧化物的锂离子二次电池及电化学电容器，通过将所述硅氧化物作为负极材料使用，可以制作一种具有优异的循环特性和高电池容量的非水电解质二次电池。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物，其是通过使SiO气体与含碳气体共同沉积而获得的含碳硅氧化物，所述含碳硅氧化物的含碳量为0.5～30%。由此，提供一种硅氧化物、其制造方法、使用所述硅氧化物的锂离子二次电池及电化学电容器，通过将所述硅氧化物作为负极材料使用，可以制作一种具有优异的循环特性和高电池容量的非水电解质二次电池。【专利说明】非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物、其制造方法、锂离子二次电池及电化学电容器
本专利技术涉及一种非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物、其制造方法、使用所述非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物的锂离子二次电池及电化学电容器，所述非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物在作为锂离子二次电池用负极活性物质使用时，具有高容量及良好的循环特性。
技术介绍
近年来，伴随着便携式电子设备、通讯设备等的显著发展，从经济性和设备的小型化、轻量化的观点考虑，迫切需求一种高能量密度的非水电解质二次电池。目前，作为使这种非水电解质二次电池高容量化的方案，例如已知有如下方法:负极材料使用硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、钴(Co)、铁(Fe)、镍(Ni)、铬(Cr)、银(Nb)及钥(Mo)等的氧化物及其复合氧化物的方法(专利文献1、2);将熔融金属淬火的M1(l(l_xSix(X > 50at%，M = Ni,Fe,Co、Mn)作为负极材料使用的方法(专利文献3 );负极材料使用硅的氧化物的方法(专利文献4);及，负极材料使用Si2N20、Ge2N2O及Sn2N2O的方法(专利文献5)等。(专利文献)专利文献1:日本专利第3008228号公报专利文献2:日本专利第3242751号公报专利文献3:日本专利·第3846661号公报专利文献4:日本专利第2997741号公报专利文献5:日本专利第3918311号公报
技术实现思路
在上述材料中，硅氧化物虽可标记为SiOx (其中，由于X为氧化覆膜，因此比理论值的I稍大)，但在使用X射线衍射的分析中，采取的是约为几纳米到几十纳米的非晶硅微细分散于二氧化硅中的结构。因此，虽然相较于硅，其电池容量较小，但如果与碳相比较，每单位重量则高5~6倍，而且体积膨胀也较小，循环特性也较为优良，可考虑作为较实用化的负极材料。然而，作为车载使用，循环特性仍不充分，需要提高循环特性，使循环特性达到与现有的负极材料也就是碳材料相同。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种硅氧化物、其制造方法、使用所述硅氧化物的锂离子二次电池及电化学电容器，通过将所述硅氧化物作为负极材料使用，可以制作一种具有优异的循环特性和高电池容量的非水电解质二次电池。为了实现上述目的，本专利技术提供一种非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物，其特征在于，其是通过使SiO气体与含碳气体共同沉积(codeposit)而获得的含碳娃氧化物，并且所述含碳硅氧化物的含碳量为0.5~30%。如果是这种含碳硅氧化物，在作为负极材料使用的情况下，由于可以制作电池容量高且循环特性优异的非水电解质二次电池，因此，可成为高品质的非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物。此时，优选的是:前述含碳硅氧化物所含有的碳并未SiC (碳化硅)化。这样，如果是含有的碳并未SiC化的含碳硅氧化物，则负极材料用硅氧化物可以制作一种电池容量充分高且循环特性优异的非水电解质二次电池。此时，优选的是:前述含碳硅氧化物的平均粒径为0.1~30 μ m,BET比表面积(BETspecific surface area)为 0.5 ~30m2/go如果是这种含碳硅氧化物，在制作非水电解质二次电池负极材料的情况下，则非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物在涂布于电极时的粘接性良好，可以充分提高电池容量。 另外，本专利技术提供一种非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物的制造方法，其是制造非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物的方法，其特征在于，对产生SiO气体的原料进行加热，以产生SiO气体，在500~1100°C的温度范围内对所述产生的SiO气体供给含碳气体，使含碳量为0.5~30%的含碳硅氧化物沉积。 通过像这样地制造含碳硅氧化物，可以有效地使含碳量为0.5~30%的含碳硅氧化物沉积，可以生产性优良地制造一种硅氧化物，所述硅氧化物可以制作一种电池容量高且循环特性优异的非水电解质二次电池负极材料。此时，优选的是:前述产生SiO气体的原料是氧化硅粉末、或二氧化硅粉末与金属硅粉末的混合物。通过使用这种原料，可以高效地产生SiO气体，可以进一步提高非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物的生产性。此时，优选的是:当对前述产生SiO气体的原料进行加热时，于存在惰性气体或减压下，在1100~1600°C的温度范围内进行加热。通过像这样地进行加热，反应将会高效地进行，并产生充分的SiO气体，可以进一步提高非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物的生产性。优选的是:前述含碳气体是由CnH2n + 2(n = I~3)表示的烃类气体。如果是这种烃类气体，由于在成本方面有利，因此，可廉价地制造非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物。另外，提供一种锂离子二次电池，其特征在于，其使用本专利技术的非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物。这样，如果使用本专利技术的非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物，可成为一种高容量且循环特性优异的锂离子二次电池。另外，提供一种电化学电容器，其特征在于，其使用本专利技术的非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物。这样，如果使用本专利技术的非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物，可成为一种高容量且循环特性优异的电化学电容器。如上所述，根据本专利技术，可以提供一种高品质的非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物，所述硅氧化物在作为负极材料使用的情况下，可以制作一种电池容量高且循环特性优异的非水电解质二次电池。【专利附图】【附图说明】图1是表示实施例、比较例中所使用的卧式管状炉的概要图。【具体实施方式】本专利技术人着眼于提高碳材料的电池容量的活性物质，也就是氧化硅系负极材料，并对可以维持高容量且具有与碳材料相同的循环特性的硅系活性物质进行了研究。结果明确了通过在绝缘材料也就是硅氧化物的负极材料上形成导电网络，将会显著提高循环特性，发现能够实现上述目的的可能性较高。而且，本专利技术人对在硅氧化物的负极材料上形成导电网络的方法努力进行研究，结果发现当使SiO气体沉积并制造硅氧化物时，通过用含碳气体共同沉积，可以比较容易地获得具有导电性的含碳硅氧化物，通过将该含碳硅氧化物作为活性物质用于非水电解质二次电池负极材料，可以获得高容量且循环特性优异的非水电解质二次电池，从而完成如下所述的本专利技术。以下，针对本专利技术，以实施方式的一个实例的形式详细地进行说明，但本专利技术不限于此实施方式。本专利技术的非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物是含碳硅氧化物，所述含碳硅氧化物是通过在使SiO气体 沉积时供给碳源也就是含碳气体并进行共同沉积而获得，含碳量为0.5~30%O如果是这种含碳硅氧化物，在作为非水电解质二次电池负极材料使用时，可成为高容量，并且可以获得优异的循环特性。如果本专利技术的含碳硅氧化物的含碳量小于0.5%，则在作为非水电解质二次电池负极材料使用时，与普通的硅氧化物相比，没有确认到循环本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水电解质二次电池负极材料用硅氧化物，其特征在于，其是通过使SiO气体与含碳气体共同沉积而获得的含碳硅氧化物，并且所述含碳硅氧化物的含碳量为0.5～30%。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：福冈宏文，上野进，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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