本公開(kāi)涉及硅包合物電極活性物質(zhì)的制造方法和鋰離子電池的制造方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，電池的開(kāi)發(fā)正在積極地進(jìn)行。例如，在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)界中，電動(dòng)汽車(chē)或混合動(dòng)力汽車(chē)中使用的電池的開(kāi)發(fā)正在推進(jìn)。另外，作為電池、特別是鋰離子電池中使用的電極活性物質(zhì)，已知硅。

2、硅電極活性物質(zhì)的理論容量大，對(duì)于電池的高能量密度化有效。但是，硅電極活性物質(zhì)存在充電時(shí)的膨脹大的問(wèn)題。對(duì)此，已知通過(guò)使用硅包合物電極活性物質(zhì)作為硅電極活性物質(zhì)來(lái)抑制充電時(shí)的膨脹。

3、例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種硅包合物電極活性物質(zhì)，其具有硅包合物ii型的晶相，在一次粒子的內(nèi)部具有空隙，細(xì)孔直徑為100nm以下的空隙的空隙量為0.05cc/g以上且0.15cc/g以下。

4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

5、專(zhuān)利文獻(xiàn)

6、專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2021-158004號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的課題

2、作為硅包合物的晶體種類(lèi)，存在i型硅包合物和ii型硅包合物等。特別是ii型硅包合物的晶體具有的籠結(jié)構(gòu)部分可高效地吸留鋰，因此電池的充放電時(shí)的膨脹收縮小。

3、由這樣的實(shí)際情況出發(fā)，希望開(kāi)發(fā)出從包含i型硅包合物和ii型硅包合物這兩者的硅包合物中將i型硅包合物除去的方法。

4、本公開(kāi)的目的在于提供能夠?qū)型硅包合物的至少一部分除去的硅包合物電極活性物質(zhì)的制造方法、以及包括制造這樣的硅包合物電極活性物質(zhì)的鋰離子電池的制造方法。

5、用于解決課題的手段

6、本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)采用以下的手段能夠解決上述課題。

7、〈方案1〉

8、硅包合物電極活性物質(zhì)的制造方法，其包括下述工序：

9、(a)提供含有i型硅包合物和ii型硅包合物的硅包合物粒子；和

10、(b)使所述硅包合物粒子接觸氟化氫溶液，將所述i型硅包合物的至少一部分除去。

11、〈方案2〉

12、根據(jù)方案1所述的方法，其中，在工序(b)中，所述氟化氫的物質(zhì)的量相對(duì)于所述硅包合物粒子的質(zhì)量的比例為大于0.0060mol/g且不到0.2500mol/g。

13、〈方案3〉

14、根據(jù)方案1或2所述的方法，其中，所述氟化氫溶液的溶劑為水與有機(jī)溶劑的混合溶劑。

15、〈方案4〉

16、根據(jù)方案1～3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述混合溶劑中，相對(duì)于所述水和所述有機(jī)溶劑的合計(jì)質(zhì)量，所述水的質(zhì)量的比例為30質(zhì)量％以上且90質(zhì)量％以下。

17、〈方案5〉

18、根據(jù)方案1～4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述硅包合物電極活性物質(zhì)用于鋰離子電池的負(fù)極活性物質(zhì)。

19、〈方案6〉

20、鋰離子電池的制造方法，其包括：采用方案1～5中任一項(xiàng)所述的方法制造硅包合物電極活性物質(zhì)；和形成含有所述硅包合物電極活性物質(zhì)的電極活性物質(zhì)層。

21、發(fā)明的效果

22、根據(jù)制造硅包合物電極活性物質(zhì)的本公開(kāi)的方法，能夠?qū)型硅包合物的至少一部分除去。另外，根據(jù)本公開(kāi)，能夠提供包括制造這樣的硅包合物電極活性物質(zhì)的鋰離子電池的制造方法。

技術(shù)特征：

1.硅包合物電極活性物質(zhì)的制造方法，其包括下述工序：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在工序(b)中，所述氟化氫的物質(zhì)的量相對(duì)于所述硅包合物粒子的質(zhì)量的比例為大于0.0060mol/g且不到0.2500mol/g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述氟化氫溶液的溶劑為水與有機(jī)溶劑的混合溶劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述混合溶劑中，相對(duì)于所述水和所述有機(jī)溶劑的合計(jì)質(zhì)量，所述水的質(zhì)量的比例為30質(zhì)量％以上且90質(zhì)量％以下。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述硅包合物電極活性物質(zhì)用于鋰離子電池的負(fù)極活性物質(zhì)。

6.鋰離子電池的制造方法，其包括：采用權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的方法制造硅包合物電極活性物質(zhì)；和形成含有所述硅包合物電極活性物質(zhì)的電極活性物質(zhì)層。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及硅包合物電極活性物質(zhì)的制造方法和鋰離子電池的制造方法。提供能夠?qū)型硅包合物的至少一部分除去的硅包合物電極活性物質(zhì)的制造方法、和包括制造這樣的硅包合物電極活性物質(zhì)的鋰離子電池的制造方法。制造硅包合物電極活性物質(zhì)的本公開(kāi)的方法包括：(a)提供含有I型硅包合物和II型硅包合物的硅包合物粒子；和(b)使硅包合物粒子接觸氟化氫溶液，將I型硅包合物的至少一部分除去。

技術(shù)研發(fā)人員：真下直大,大瀧光俊,吉田淳,湯川加代子,原田正則,山口泰弘,江口達(dá)哉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/26