二次电池用负极活性物质及其制造方法、使用其的负极以及锂离子电池

摘要

本发明涉及一种具有高的电池容量与优异的充放电、循环特性的硅氧化物系复合材料的二次电池用负极活性物质及其制造方法、使用其的负极以及锂离子电池。本发明的制造方法是生成新的结构的硅氧化物系复合材料的方法，上述新的结构的硅氧化物系复合材料是藉由将具有特定结构的聚倍半硅氧烷在惰性气体环境下煅烧而直接获得，且所生成的硅氧化物系复合材料在藉由X射线小角散射法而测定的光谱中，在见到散射，在藉由拉曼分光法而测定的光谱中，在1590cm^-1(G带/石墨结构)与1325cm^-1(D带/非晶性碳)见到散射，结晶性碳与非晶性碳的峰值强度比(I_D/I_G比)为2.0～5.0的范围，具有石墨质碳，并以通式SiOxCy(0.5＜x＜1.8、1＜y＜5)表示。将上述硅氧化物系复合材料作为负极活性物质，由该负极活性物质形成负极，使用该负极而形成锂离子二次电池。

主权项

一种含有硅氧化物系复合材料的负极活性物质，上述硅氧化物系复合材料是将具有下式(1)所示的聚倍半硅氧烷结构的有机硅化合物在惰性气体环境下进行热处理而得，且上述硅氧化物系复合材料藉由元素分析而含有硅(Si)、碳(C)及氧(O)，在藉由X射线小角散射法而测定的光谱中，具有在见到散射的碳‑氧化硅的纳米区域结构，在藉由拉曼分光法而测定的光谱中，在1590cm^‑1(G带/石墨结构)与1325cm^‑1(D带/非晶性碳)见到散射，结晶性碳与非晶性碳的峰值强度比(I_D/I_G比)为2.0～5.0的范围，具有石墨质碳，并以通式SiOxCy(0.5＜x＜1.8、1＜y＜5)表示：(式中，R¹及R⁴分别为选自碳数1～45的经取代或未经取代的烷基的组群、经取代或未经取代的芳基的组群、及经取代或未经取代的芳基烷基的组群的基团，但在碳数为1～45的烷基中，任意的氢可被卤素取代，任意的‑CH₂‑可被‑O‑、‑CH＝CH‑、亚环烷基、或亚环烯基取代；在经取代或未经取代的芳基烷基中的亚烷基中，任意的氢可被卤素取代，任意的‑CH₂‑可被‑O‑、‑CH＝CH‑、亚环烷基、或亚环烯基取代；R²、R³、R⁵及R⁶为选自氢原子、碳数1～45的经取代或未经取代的烷基的组群、经取代或未经取代的芳基的组群、及经取代或未经取代的芳基烷基的组群的基团，但在碳数为1～45的烷基中，任意的氢可被卤素取代，任意的‑CH₂‑可被‑O‑、‑CH＝CH‑、亚环烷基、亚环烯基、或‑SiR¹₂‑取代；在经取代或未经取代的芳基烷基中的亚烷基中，任意的氢可被卤素取代，任意的‑CH₂‑可被‑O‑、‑CH＝CH‑、亚环烷基、亚环烯基、或‑SiR12‑取代；n表示1以上的整数)。