非水电解液二次电池用负极活性物质、负极以及电池制造技术

本发明专利技术涉及一种非水电解液二次电池用负极活性物质，其特征在于，其由纯度为99.9质量％以上的高纯度铝或之合金形成，维氏硬度为35HV以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解液二次电池用负极活性物质、负极以及电池
本专利技术涉及非水电解液二次电池用负极活性物质、负极以及电池。本申请基于2018年1月24日在日本申请的日本特愿2018-009676号主张优先权，在此援引其内容。
技术介绍
就非水电解液二次电池来说，其作为具有高能量密度的二次电池的开发正在进行中。能够充电的二次电池不仅已经在手机用途、笔记本电脑用途等的小型电源中进行实用化，而且在汽车用途、电力储存用途等的中型和大型电源中也正在推进实用化。例如，专利文献1记载了以使用了维氏硬度为40HV～65HV的铝的锂-铝合金为负极活性物质的锂二次电池。另外，专利文献2记载了以维氏硬度为70HV以上的铝-锰合金为负极活性物质的有机电解液二次电池。如这样，对放电容量比石墨大的铝作为负极活性物质的各种研究正在进行中。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平7-320723号公报专利文献2：日本特开平9-320634号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题为了提高放电容量维持率等电池特性，就非水电解液二次电池用负极活性物质来说还存在改良的余地。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其所要解决的问题在于：提供放电容量维持率高的非水电解液二次电池用负极活性物质、使用了该非水电解液二次电池用负极活性物质的负极以及使用了该负极的电池。用于解决问题的手段本专利技术包括以下的[1]～[11]。[1]一种非水电解液二次电池用负极活性物质，其特征在于，其由纯度为99.9质量％以上的高纯度铝或之合金形成，维氏硬度为35HV以下。[2]根据[1]所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其中，上述高纯度铝中所含的铁和铜的总计含有率相对于上述高纯度铝的总质量为300质量ppm以下。[3]根据[1]或[2]所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其相对于上述铝合金的总量包含0.1质量％～1.5质量％的碱土类金属。[4]根据[3]所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其中，上述碱土类金属为选自钙、锶、钡和镭中的一种以上的碱土类金属。[5]根据[3]或[4]所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其中，上述高纯度铝和除了上述碱土类金属的金属成分的总计含有率相对于上述铝合金的总量为0.1质量％以下。[6]根据[1]～[5]中任一项所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其中，上述高纯度铝为高纯度铝箔，上述铝合金为铝合金箔。[7]根据[6]所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其中，上述高纯度铝箔或上述铝合金箔的厚度为5μm～200μm。[8]根据[1]～[5]中任一项所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其中，上述高纯度铝或上述铝合金是平均粒径为1μm～20μm的粉体。[9]根据[1]～[5]中任一项所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其中，上述高纯度铝或上述铝合金为由铝纤维形成的无纺布。[10]一种负极，其具有[1]～[9]中任一项所述的非水电解液二次电池用负极活性物质。[11]一种电池，其具有[10]所述的负极。专利技术效果根据本专利技术，能够提供放电容量维持率高的非水电解液二次电池用负极活性物质、使用了该非水电解液二次电池用负极活性物质的负极以及使用了该负极的电池。就由本专利技术得到的电池来说，其循环容量维持率也趋于变高。附图说明图1A是表示锂离子二次电池的一个例子的示意构成图。图1B是表示锂离子二次电池的一个例子的示意构成图。图2是表示循环试验的结果的图表。图3是表示锂离子二次电池的一个例子的示意构成图。具体实施方式＜非水电解液二次电池用负极活性物质＞本实施方式是由纯度为99.9质量％以上的高纯度铝或之合金形成的维氏硬度为35HV以下的非水电解液二次电池用负极活性物质(以下有时记为“负极活性物质”)。本实施方式的负极活性物质是维氏硬度低至35HV以下的柔软材料。柔软负极活性物质推测能够在嵌入锂时缓和应变、能够维持晶体结构。因此，认为能够使得使用了本实施方式的负极活性物质的电池的放电容量维持率高。本说明书中，“放电容量维持率”是指再测定时的放电容量与初始的放电容量之容量比。就本实施方式的负极活性物质来说，维氏硬度为35HV以下，优选为33HV以下，更优选为30HV以下，特别优选为25HV以下。维氏硬度的下限值没有特别限定，一个例子可以列举出10HV、12HV、14HV。因此，本实施方式的负极活性物质的维氏硬度例如可以列举出10HV～35HV、12HV～33HV、14HV～30HV。维氏硬度为上述上限值以下的柔软负极活性物质推测能够在嵌入锂时缓和晶体结构的应变、能够维持晶体结构。因此，能够使得使用了本实施方式的负极活性物质的电池的放电容量维持率高。维氏硬度使用由下述方法测得的值。[测定方法]就高纯度铝或铝合金来说，使用显微维氏硬度计来测定维氏硬度(HV)作为硬度的指标。维氏硬度是根据JISZ2244：2009“维氏硬度试验-试验方法”测定的值。就维氏硬度的测定来说，对高纯度铝或铝合金将正四棱锥的金刚石压头压入试验片的表面，解除了其试验力，然后由残留于表面的凹坑的对角线长度算出。上述标准中规定了根据试验力来改变硬度符号。就本实施方式来说，例如是试验力为0.05kgf(＝0.4903N)时的显微维氏硬度HV0.05。试验载荷只要任意调节就行。例如，如JISZ2244：2009所述，只要以使试验片厚度为压痕的对角线长度的1.5倍以上的方式来选择试验片厚度和试验载荷就行。作为试验载荷的适当例子，可以列举出：在高纯度铝或合金的厚度为300μm以上的情况下为0.05kgf；在此以下的情况下为0.005～0.01kgf。试验载荷只要使压痕尺寸根据试验片的硬度被调节就行。在本实施方式的负极活性物质为粉体的情况下，例如可以通过准备将粉体埋入树脂并且对试验面进行了研磨的试验片来测定维氏硬度。在本实施方式的负极活性物质为无纺布的情况下，例如可以通过准备对向无纺布施加了不发生松弛的强度的张力的试验面进行了研磨的试验片来测定维氏硬度。在使负极活性物质为粉体或无纺布的情况下，只要将维氏硬度测定中的试验载荷例如设定为0.005～0.01kgf就行。本实施方式的负极活性物质由纯度为99.9质量％以上的高纯度铝或之合金形成。·高纯度铝就用于本实施方式的高纯度铝来说，纯度为99.9质量％以上，优选超过99.9质量％，更优选为99.95质量％以上，特别优选为99.99质量％以上，进一步特别优选为99.995质量％以上。另外，高纯度铝也可以是纯度为99.99999质量％以上。就本实施方式来说，高纯度铝的纯度可以使用发射光谱分析装置或辉光放电质量分析(GD-MS)来测定。作为这样的高纯度铝的精炼方法，例如可以例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解液二次电池用负极活性物质，其特征在于，其由纯度为99.9质量％以上的高纯度铝或之合金形成，维氏硬度为35HV以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180124 JP 2018-0096761.一种非水电解液二次电池用负极活性物质，其特征在于，其由纯度为99.9质量％以上的高纯度铝或之合金形成，维氏硬度为35HV以下。


2.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其中，所述高纯度铝中所含的铁和铜的总计含有率相对于所述高纯度铝的总质量为300质量ppm以下。


3.根据权利要求1或2所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其相对于所述铝合金的总量包含0.1质量％～1.5质量％的碱土类金属。


4.根据权利要求3所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其中，所述碱土类金属为选自钙、锶、钡和镭中的一种以上的碱土类金属。


5.根据权利要求3或4所述的非水电解液二次电池用负极活性物质，其中，所述高纯度铝和除了所述碱土类金属的金属成...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口泷太郎，星河浩介，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP