负极活性物质的制造方法和负极活性物质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103579601103579601A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201310298098.9(22)申请日2013.07.16(30)优先权数据2012-1596932012.07.18JP(71)申请人国立大学法人信州大学地址日本长野县申请人丰田自动车株式会社(72)发明人樽田诚一山口裕之后田伸(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人苗堃金世煜(51)Int.Cl.H01M4/485(2010.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书8页说明书8页附图3页附图3页(54)发明名称负极活性物质的制造方法和负极活性物质(57)摘要本发明涉及负极活性物质的制造方法和负极活性物质。本发明的主要目的是提供生产率优异、具有云母族矿物的组成的负极活性物质的制造方法。本发明通过提供负极活性物质的制造方法来解决上述课题，所述负极活性物质的制造方法是玻璃状的负极活性物质的制造方法，其特征在于，具有：将具有能够形成云母族矿物的组成的原料混合体以上述原料混合体的熔融温度以上的热处理温度进行热处理而形成原料熔融物的热处理工序、和将上述原料熔融物冷却而进行玻璃化的冷却工序。CN103579601ACN1035796ACN103579601A权利要求书1/1页1.一种负极活性物质的制造方法，是玻璃状的负极活性物质的制造方法，其特征在于，具有：将具有能够形成云母族矿物的组成的原料混合体进行热处理而形成原料熔融物的热处理工序，和将所述原料熔融物冷却而进行玻璃化的冷却工序。2.根据权利要求1所述的负极活性物质的制造方法，其特征在于，所述原料混合体能够形成由通式：XY3ZSi3O10A2表示的负极活性物质，所述X元素是K、Na、Ca、Li、Sr中的至少一种，所述Y元素是Mg、Fe（Ⅱ）、Al、Li中的至少一种，所述Z元素是Si、Al、Fe（Ⅲ）、Ge、Ga、B中的至少一种，所述A元素是OH、F、Cl、O、S中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的负极活性物质的制造方法，其特征在于，在所述热处理工序中，通过干式法和湿式法这两种方法混合所述原料混合体。4.根据权利要求1～3中任一项所述的负极活性物质的制造方法，其特征在于，将所述原料混合体进行热处理的温度为1100℃以上。5.一种负极活性物质，是由通式：XY3ZSi3O10A2表示的玻璃状的负极活性物质，其特征在于，所述X元素是K、Na、Ca、Li、Sr中的至少一种，所述Y元素是Mg、Fe（Ⅱ）、Al、Li中的至少一种，所述Z元素是Si、Al、Fe（Ⅲ）、Ge、Ga、B中的至少一种，所述A元素是OH、F、Cl、O、S中的至少一种。2CN103579601A说明书1/8页负极活性物质的制造方法和负极活性物质技术领域[0001]本发明涉及生产率优异、具有云母族矿物的组成的负极活性物质的制造方法。背景技术[0002]随着近年来个人电脑、摄像机和手机等信息相关设备、通信设备等的迅速普及，作为其电源，优异的电池（例如锂电池）的开发受到重视。另外，在信息相关设备、通讯相关设备以外的领域中，例如在汽车产业界中，正在进行用于电动汽车、混合动力汽车的锂电池等的开发。[0003]锂电池等电池通常具备正极层、负极层、和形成于正极层与负极层之间的电解质层。另外，负极层通常含有负极活性物质。例如在专利文献1中公开了含有在组成中具有至少一种过渡金属的云母族矿物作为负极活性物质的锂二次电池。另外，在专利文献2中公开了使用层状粘土矿物作为负极材料的锂二次电池。这样的矿物是丰富地存在的资源，即使不实施特殊的加工处理也能够作为负极活性物质而充分发挥功能。因此，具有廉价且环境负荷也小的优点，另外能够形成实现良好的电池特性的电池。[0004]专利文献1：日本特开2011-165642号公报[0005]专利文献2：日本特开2004-296370号公报发明内容[0006]云母族矿物通常具有层状的晶体结构。因此，尝试合成具有与云母族矿物相同结构的化合物的情况下，需要结晶化工序。进而，在结晶化工序中，为了得到所期望的晶体结构，需要例如煅烧条件的严格控制，存在生产率降低的问题。[0007]鉴于上述实际情况，本发明的主要目的是提供生产率优异、具有云母族矿物的组成的负极活性物质的制造方法。[0008]为了解决上述课题，本发明的发明人等对上述矿物进行了详细研究，结果确认在具有与上述矿物相同组成的玻璃状的化合物中也能够进行传导离子（例如Li离子）的插入脱离，从而完成了本发明。即，在本发明中提供负极活性物质的制造方法，是玻璃状的负极活性物质的制造方法，其特征在于，具有：将具有能够形成云母族矿物的组成的原料混合体进行热处理而形成