非水电解质蓄电元件及其制造方法与流程

本发明涉及非水电解质蓄电元件及其制造方法。

背景技术：

1、以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池因能量密度高而多用于个人计算机、通信终端等电子设备、汽车等。一般来说，上述非水电解质二次电池的构成为具有由隔离件电隔离的一对电极和夹在该电极间的非水电解质，并且通过在两电极间进行锂离子交换而充放电。另外，作为非水电解质二次电池以外的非水电解质蓄电元件，锂离子电容器、双电层电容器等电容器也广泛得到了普及。

2、作为非水电解质蓄电元件，已知有锂·硫电池(li－s电池)等使用硫作为正极活性物质的非水电解质蓄电元件。硫是理论容量大的正极活性物质，但导电性低。因此，尝试将硫和碳材料复合化。在专利文献1中记载了包含介孔碳和配置于该介孔碳的介孔内的硫的介孔碳复合材料作为用于二次电池的正极的材料。另外，在非专利文献1中记载了使用在g3(三乙二醇二甲醚)中溶解有litfsa(锂双(三氟甲磺酰)酰胺)的电解液的锂·硫电池。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2010－95390号公报

6、非专利文献

7、非专利文献1：yuki ishino，其余7人，“effect of electrolyte composition onperformance and stability of lithium－sulfur batteries”，energy technology，wiley－vch，2019年，1900197，p1－4

技术实现思路

1、发明人等发现，在使用硫作为正极活性物质的非水电解质蓄电元件中，通过使用氟化碳酸酯等作为非水电解质的非水溶剂，具有容量维持率提高的优点。但是，发明人等进一步发现，在使用硫作为正极活性物质的非水电解质蓄电元件中应用含有碳酸酯的非水电解质的情况下，产生初次充电电量与初次放电电量之比(以下将充电电量与放电电量之比也称为“逆库伦效率”)显著降低的问题。在使用硫作为正极活性物质的非水电解质蓄电元件中，通常使用包含锂的负极，初次充放电从放电开始。初次逆库伦效率低意味着在初次放电中大量消耗负极的可充放电的锂，降低第二次以后的充放电中的放电容量。因此，在初次逆库伦效率低的情况下，在制造时准备在通常的充放电(第二次以后的充放电)中不使用的包含多余锂的负极，这导致生产成本的上升等。

2、本发明是基于以上情况而完成的，其目的在于提供一种具备包含硫与碳材料的复合体的正极以及含有碳酸酯的非水电解质、且初次逆库伦效率高的非水电解质蓄电元件、以及这种非水电解质蓄电元件的制造方法。

3、本发明的一个方面的非水电解质蓄电元件具备：包含硫与碳材料的复合体的正极、包含锂的负极、以及包含含有碳酸酯的非水溶剂的非水电解质，上述碳材料中的在1000℃～1200℃的范围脱离的氧的含量为0.11质量％以上。

4、本发明的另一方面的非水电解质蓄电元件的制造方法具备：对碳材料进行氧化处理、制作包含上述氧化处理后的碳材料与硫的复合体的正极、准备包含锂的负极、以及准备包含含有碳酸酯的非水溶剂的非水电解质。

5、根据本发明的一个方面，可以提供具备包含硫与碳材料的复合体的正极以及含有碳酸酯的非水电解质、且初次逆库伦效率高的非水电解质蓄电元件，以及这种非水电解质蓄电元件的制造方法。

技术特征：

1.一种非水电解质蓄电元件，具备：

2.根据权利要求1所述的非水电解质蓄电元件，其中，所述碳酸酯为所述非水溶剂的主要成分。

3.根据权利要求1或2所述的非水电解质蓄电元件，其中，所述碳酸酯包含氟化碳酸酯。

4.一种非水电解质蓄电元件的制造方法，具备如下步骤：

技术总结
本发明的一个方面的非水电解质蓄电元件具备：包含硫与碳材料的复合体的正极、包含锂的负极、以及包含含有碳酸酯的非水溶剂的非水电解质，上述碳材料中的在1000℃～1200℃的范围脱离的氧的含量为0.11质量％以上。

技术研发人员：原田谅
受保护的技术使用者：株式会社杰士汤浅国际
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15