專利名稱：負(fù)極和電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括負(fù)極集流體上的負(fù)極活性材料層的負(fù)極，以及包 括該負(fù)極的電池。
背景技術(shù)：
近年來，便攜式電子設(shè)備被廣泛使用，例如集成照相機(jī)的VTR (錄像帶記錄器)、蜂窩電話或膝上型電腦，強(qiáng)烈需要減小便攜式電 子設(shè)備的尺寸及重量，并增加便攜式電子設(shè)備的壽命。因而，作為便 攜式電子設(shè)備的電源，已經(jīng)提出發(fā)展電池，特別是能夠獲得高能量密 度的輕量二次電池。它們之中使用插入及提取鋰來進(jìn)行充放電反應(yīng)的 二次電池(所謂的鋰離子二次電池)有較大希望，因?yàn)榕c鉛酸電池或 鎳鎘電池相比，二次電池能夠獲得更大的能量密度。
鋰離子二次電池包括正極、負(fù)極及電解質(zhì)溶液，負(fù)極包括負(fù)極集 流體上的負(fù)極活性材料層。作為負(fù)極的活性材料(負(fù)極活性材料)， 廣泛使用碳材料；然而，最近隨著便攜式電子設(shè)備性能提升及功能擴(kuò) 展，期望電池容量進(jìn)一步提高，所以考慮使用硅來代替碳材料。由于 珪的理論容量(4199mAh/g)遠(yuǎn)大于石墨的理論容量(372 mAh/g )， 所以期望提高電池容量。
使用具有高理論容量的硅作為負(fù)極活性材料的情況下，已經(jīng)進(jìn)行 了某些嘗試。更具體地，已經(jīng)提出了在硅顆粒上還原沉積導(dǎo)電金屬的
技術(shù)(例如參考公開號為H11-297311的日本未審專利申請)、硅化 合物被涂覆金屬的技術(shù)(例如參考公開號為2000-036323的日本未審 專利申請)、在硅顆粒上散布未與鋰化合的金屬元素的技術(shù)(例如參 考公開號為2001-273892的日本未審專利申請)、將銅溶解到硅薄膜 中的技術(shù)(例如參考公開號為2002-289177的日本未審專利申請)等。
作為形成負(fù)極活性材料的方法，使用例如濺射法的氣相 (vapor-phase)方法(例如參考公開號為2005-285651、 2006-278104 及2006-086058的日本未審專利申請)。更具體地，珪被沉積在具有 粗糙表面配置的負(fù)極集流體上，從而形成負(fù)極活性材料，因而負(fù)極活 性材料在厚度方向上包括由間隙分離的多個柱形部分，每個柱形部分 與負(fù)極集流體緊密接觸。
然而，當(dāng)通過氣相方法沉積作為負(fù)極活性材料的硅時，在負(fù)極活 性材料上形成多孔(洞)來增加負(fù)極活性材料的表面積，其中插入了 鋰的負(fù)極活性材料在充電期間具有高活性，從而電解質(zhì)溶液容易被分 解，而且鋰容易被去激活。因而，雖然二次電池獲得了更高的容量， 但作為二次電池重要特性的循環(huán)特性容易下降。特別是，小直徑的孔 的存在在負(fù)極活性材料的表面積上有很大影響，因而孔的存在是循環(huán) 特性下降的主要原因。
已經(jīng)報告了有關(guān)負(fù)極活性材料中形成多孔的某些情況(例如參考
發(fā)明者小西池勇, 川瀨賢一, 廣瀨貴一, 森田望, 藤井敬之 申請人:索尼株式會社