特許ウォッチ

公開番号2025119797
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-15
出願番号2024014813
出願日2024-02-02
発明の名称複合粒子および電池
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 4/38 20060101AFI20250807BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、電極の体積変化量を抑制できる複合粒子を提供することを主目的とする。
【解決手段】本開示においては、Si元素またはSn元素を含有する複数の活物質と、バインダーとを含有し、水中におけるゼータ電位が、-30mV以上である、複合粒子を提供することにより上記課題を解決する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
Ｓｉ元素またはＳｎ元素を含有する複数の活物質と、バインダーとを含有し、
水中におけるゼータ電位が、－３０ｍＶ以上である、複合粒子。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記ゼータ電位が、－１０ｍＶ以下である、請求項１に記載の複合粒子。
【請求項３】
前記活物質に対する前記バインダーの割合が、３重量％以上、２０重量％以下である、請求項１に記載の複合粒子。
【請求項４】
前記活物質が、前記Ｓｉ元素を含有し、かつ、一次粒子の内部に空隙を有する、請求項１に記載の複合粒子。
【請求項５】
前記活物質が、前記Ｓｉ元素を含有し、かつ、シリコンクラスレートII型の結晶相を有する、請求項１に記載の複合粒子。
【請求項６】
前記バインダーがフッ素元素を含有する、請求項１に記載の複合粒子。
【請求項７】
正極活物質層と、負極活物質層と、前記正極活物質層および前記負極活物質層の間に配置された電解質層と、を有する電池であって、
前記負極活物質層が、請求項１から請求項６までのいずれかの請求項に記載の複合粒子を含有する、電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複合粒子および電池に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電池の開発が盛んに行われている。例えば、自動車産業界では、電気自動車（ＢＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ）に用いられる電池の開発が進められている。また、上記電池に用いられる部材および材料の開発が進められている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、Ｓｉ元素またはＳｎ元素を含む複数の粒子とバインダーとを有する複合粒子を含有し、かつ、空隙率が１５％以下である負極層が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１２１５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＳｉおよびＳｎは理論容量が大きく、電池の高エネルギー密度化に有効である。その反面、充放電時の体積変化量が大きく、ＳｉまたはＳｎを用いた電極層の体積変化量（膨張・収縮量）が大きくなる恐れがある。例えば電極層の体積変化量が大きいと、イオン伝導パスが切断され電池抵抗が増加する恐れがある。この点、特許文献１のように、負極層に空隙を設けることで複合粒子の膨張吸収を図ることが検討されている。一方で、電極の体積変化量の抑制についてはさらなる改善の余地がある。
【０００６】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電極の体積変化量を抑制できる複合粒子を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］
Ｓｉ元素またはＳｎ元素を含有する複数の活物質と、バインダーとを含有し、
水中におけるゼータ電位が、－３０ｍＶ以上である、複合粒子。
【０００８】
［２］
上記ゼータ電位が、－１０ｍＶ以下である、［１］に記載の複合粒子。
【０００９】
［３］
上記活物質に対する上記バインダーの割合が、３重量％以上、２０重量％以下である、［１］または［２］に記載の複合粒子。
【００１０】
［４］
上記活物質が、上記Ｓｉ元素を含有し、かつ、一次粒子の内部に空隙を有する、［１］から［３］までのいずれかに記載の複合粒子。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許