ACTIVE MATERIAL

• Main Authors: MITSUMOTO Tetsuya, KAI Takuya, IDE Hitohiko, UENO Mana
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 20.08.2020
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CHEMISTRY; COMPOUNDS THEREOF; ELECTRICITY; INORGANIC CHEMISTRY; METALLURGY; NON-METALLIC ELEMENTS; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

The present invention provides a novel active material which is capable of enhancing the cycle characteristics, while being also capable of enhancing the high-rate characteristics by reducing or eliminating a plateau region in the discharge profile.　An active material which is characterized by being composed of active material particles that contain silicon and a compound represented by chemical formula MxSiy (wherein x and y satisfy 0.1 ≤ x/y ≤ 7.0, and M represents one or more elements among semimetal elements and metal elements other than Si), and which is also characterized in that: the content of elemental Si is more than 50 wt%; the content of oxygen atoms (O) is less than 30 wt%; D50 is less than 4.0 μm and Dmax is less than 25 μm as determined by laser diffraction/scattering particle size distribution measurement; the full width at half maximum of peak A that is observed at 2θ = 28.42° ± 1.25° in the X-ray diffraction pattern obtained using a CuKα1 ray is 0.25° or more; and one or more substances among silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, silicon carbide, silicon nitride, tungsten carbide and stainless steel are present within the active material particles. La présente invention concerne une nouvelle substance active qui est susceptible d'améliorer les caractéristiques de cycle, tout en étant également susceptible d'améliorer les caractéristiques de fort régime par réduction ou élimination d'une région de plateau dans le profil de décharge.　La substance active est caractérisée en ce qu'elle est composée de particules de substance active qui contiennent du silicium et un composé représenté par la formule chimique MxSiy (dans laquelle x et y satisfont 0,1 ≤ x/y ≤ 7,0, et M représente un ou plusieurs éléments parmi des éléments métalloïdes et des éléments métalliques autres que Si), et est également caractérisée en ce que : la teneur en Si élémentaire est supérieure à 50 % en poids ; la teneur en atomes d'oxygène (O) est inférieure à 30 % en poids ; D50 est inférieur à 4,0 µm et Dmax est inférieur à 25 µm tels que déterminés par mesure de distribution granulométrique par diffraction/diffusion laser ; la largeur totale à mi-hauteur d'un pic A qui est observé à 2θ = 28,42° ± 1,25° dans le diagramme de diffraction des rayons X obtenu à l'aide d'un rayon CuKα1 est égale ou supérieure à 0,25° ; et une ou plusieurs substances parmi l'oxyde de silicium, l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de zirconium, le carbure de silicium, le nitrure de silicium, le carbure de tungstène et l'acier inoxydable sont présentes dans les particules de matériau actif. サイクル特性を高め、放電プロファイルにおけるプラトー領域を低減若しくは無くし、ハイレート特性も高めることができる、新たな活物質を提供する。　シリコンと、化学式ＭｘＳｉｙ（ここで、ｘ及びｙは、０．１≦ｘ／ｙ≦７．０を満たし、Ｍは、Ｓｉ以外の半金属元素及び金属元素のうちの１種又は２種以上である。）で表される化合物と、を含有する活物質粒子であり、Ｓｉ元素の含有量は５０ｗｔ％より多く、酸素原子（Ｏ）の含有量は３０ｗｔ％未満であり、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定されるＤ５０が４．０μｍ未満であり、Ｄｍａｘが２５μｍ未満であり、ＣｕＫα１線を用いたＸ線回折パターンにおいて、２θ＝２８．４２°±１．２５°に出現するピークＡの半値全幅が０．２５°以上であり、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、タングステンカーバイド及びステンレス鋼のいずれか一種又は二種以上が、活物質粒子内部に存在することを特徴とする活物質である。