电池和电极的制造方法技术

一种电池，其包含：第一电极

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池和电极的制造方法


[0001]本公开涉及电池和电极的制造方法
。

技术介绍

[0002]近年来，对于积极地进行着研究开发的锂二次电池而言，根据使用的电极，充放电电压
、
充放电循环寿命特性
、
保存特性等电池特性被大幅度地影响
。
由此，通过改善电极活性物质，从而实现了电池特性的提高
。
[0003]例如，很久以前就有人提出使用充电时电化学地与锂合金化的铝
、
硅
、
锡等作为电极的锂二次电池
。
专利文献1公开了包含负极
、
正极和电解质的锂二次电池，所述负极包含由具有硅
、
锡和过渡金属的合金形成的负极材料
。
[0004]专利文献2公开了锂二次电池，其包含：使用在集电体上设置的硅薄膜作为活性物质的负极
、
正极和电解质
。
[0005]作为与锂合金化的金属，可列举出铋
(Bi)。
在非专利文献1中公开了使用
Bi
粉末而制作的包含
Bi
作为负极活性物质的负极
。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本专利第
4898737
号公报
[0009]专利文献2：日本专利第
3733065
号公报
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1：山口裕之著
《
由聚丙烯酸和金属氧化物的反应物形成的锂电池用非晶质高分子负极活性物质的合成及其电化学的特性
》
三重大学
、
博士论文
、2015
年

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的课题
[0013]本公开提供具有改善的循环特性的电池
。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本公开的电池包含：第一电极
、
第二电极
、
和位于所述第一电极与所述第二电极之间的固体电解质层，所述第一电极具有集电体和位于所述集电体与所述固体电解质层之间的活性物质层，所述活性物质层包含
BiNi
，所述
BiNi
具有空间群归属于
C2/m
的晶体结构
。
[0016]专利技术效果
[0017]根据本公开，能够提供具有改善的循环特性的电池
。
附图说明
[0018]图1为示意地示出本公开的实施方式的电池的构成例的截面图
。
[0019]图2为示出在镍箔上制作的由
BiNi
薄膜构成的活性物质层的
X
射线衍射图案的一个例子的图表
。
[0020]图3为示出实施例1的试验电池的充放电试验的结果的图表
。
[0021]图4为示出实施例1的试验电池的充放电循环试验的结果的图表
。
[0022]图5为示出实施例1的试验电池的各充放电循环中的放电容量相对于初始放电容量的维持率的图表
。
[0023]图6为示出实施例2的试验电池的充放电试验的结果的图表
。
[0024]图7为示出实施例2的试验电池的充放电循环试验的结果的图表
。
[0025]图8为示出实施例2的试验电池的各充放电循环中的放电容量相对于初始放电容量的维持率的图表
。
[0026]图9为示出参考例1的试验电池的充放电试验的结果的图表
。
[0027]图
10
为示出参考例1的试验电池的充放电循环试验的结果的图表
。
[0028]图
11
为示出参考例1的试验电池的各充放电循环中的放电容量相对于初始放电容量的维持率的图表
。
[0029]图
12
为示出实施例3中由粉末原料制作的
BiNi
粉末的
X
射线衍射图案的图表
。
[0030]图
13
为示出实施例3的试验电池的充放电试验的结果的图表
。
[0031]图
14
为示出实施例3的试验电池的充放电循环试验的结果的图表
。
[0032]图
15
为示出实施例4的试验电池的充放电试验的结果的图表
。
[0033]图
16
为示出实施例4的试验电池的充放电循环试验的结果的图表
。
[0034]图
17
为示出实施例5的试验电池的充放电试验的结果的图表
。
[0035]图
18
为示出实施例5的试验电池的充放电循环试验的结果的图表
。
[0036]图
19
为示出对于通过使镍从镍箔向
Bi
镀层固相扩散而合成的由
BiNi
形成的活性物质层的
10
个样品和由用粉末原料制作的
BiNi
粉末形成的活性物质层的4个样品由
X
射线衍射图案算出的峰强度比
I(2)/I(1)
的一个例子的图表
。
[0037]图
20
为示出充电前
、
充电后
、
放电后的活性物质层的
X
射线衍射图案的一个例子的图表
。
具体实施方式
[0038](
成为了本公开的基础的见解
)
[0039]如
[

技术介绍

]一栏中所记载的那样，对于锂二次电池而言，通过电极活性物质的改善，实现了电池特性的提高
。
[0040]在使用锂金属作为负极活性物质的情况下，得到单位重量和单位体积都具有高能量密度的锂二次电池
。
但是，在具有这样的构成的锂二次电池中，充电时锂以枝晶状析出
。
析出的锂金属的一部分与电解液反应，因此具有充放电效率低
、
循环特性差的问题
。
[0041]对此，提出了使用碳
、
特别是石墨作为负极
。
对于使用了碳的负极而言，通过锂向碳的插入和脱离，进行充电和放电
。
在具有这样的构成的负极中，在充放电机制上，锂金属没有以枝晶状析出
。
另外，在采用了具有这样的构成的负极的锂二次电池中，反应为局部规整反应，因此可逆性非常良好，充放电效率几乎为
100
％
。
由此，采用了碳
、
特别是石墨的负极的锂二次电池已被实用化
。
但是，石墨的理论容量密度为
372mAh/g...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种电池，其包含：第一电极
、
第二电极
、
和位于所述第一电极与所述第二电极之间的固体电解质层，所述第一电极具有集电体和位于所述集电体与所述固体电解质层之间的活性物质层，所述活性物质层包含
BiNi
，所述
BiNi
具有空间群归属于
C2/m
的晶体结构
。2.
根据权利要求1所述的电池，其在通过使用了
Cu
‑
K
α
射线的表面
X
射线衍射测定而得到的所述活性物质层的
X
射线衍射图案中，在将在
29
°
以上且
31
°
以下的衍射角2θ
的范围中存在的最大峰的高度强度设定为
I(1)、
将在
41
°
以上且
43
°
以下的衍射角2θ
的范围中存在的最大峰的高度强度设定为
I(2)
时，所述
I(2)
与所述
I(1)
之比即
I(2)/I(1)
为
0.28
以下
。3.
根据权利要求1或2所述的电池，其中，所述活性物质层包含选自
LiBi
和
Li3Bi
中的至少一个
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其中，所述活性物质层不含电解质
。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的电池，其中，所述活性物质层包含所述
BiNi

【专利技术属性】
技术研发人员：大户贵司，藤本正久，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：