[發明專利]用于鋰離子電池的負極材料中的納米級硅顆粒

有效

• 申請號: 200580017725.0
• 申請日: 2005-03-17
• 公開（公告）號: CN101095251A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: F·－M·佩特拉特;V·亨尼格;E·阿爾布里克特;D·李;H·布齊阿;M·霍爾扎普菲爾;P·諾瓦克
• 申請（專利權）人: 德古薩公司
• 主分類號: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02;H01M4/36;H01M4/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 周鐵;李連濤

1.用于鋰離子電池的電極材料，其特征在于，所述電極材料含有：

-5-85重量％的BET表面積為5-700m²/g且平均初級顆粒直徑為5-200nm的納米級硅顆粒，

-0-10重量％的導電炭黑，

-5-80重量％的平均顆粒直徑為1μm-100μm的石墨，和

-5-25重量％的粘合劑，

其中各組分的份額之和最多為100重量％。

2.權利要求1的電極材料，其特征在于，所述電極材料含有：

-65-86.5重量％的納米級硅顆粒，

-0.5-5重量％的導電石墨，

-8-20重量％的具有2μm-50μm的平均顆粒直徑的石墨，和

-5-10重量％的粘合劑。

3.權利要求1的電極材料，其特征在于，所述電極材料含有：

-5-40重量％的納米級硅顆粒，

-55-85重量％的具有2μm-50μm的平均顆粒直徑的石墨，和

-5-10重量％的粘合劑。

4.權利要求1-3中至少一項的電極材料，其特征在于，所述納米級硅顆粒是經摻雜的。

5.權利要求4的電極材料，其特征在于，所述納米級硅顆粒具有最多53重量％的鋰作為摻雜成分。

6.權利要求1-5中至少一項的電極材料，其特征在于，所述納米級硅顆粒具有6-140m²/g的BET表面積。

7.權利要求1-6中至少一項的電極材料在制備鋰離子電池中的用途。

8.權利要求7的用途，其特征在于，使用含有0.5-10重量％的碳酸亞乙烯酯的電解液組合物作為電解液。

9.權利要求7或8的用途，其特征在于，使用由至少一種有機溶劑和至少一種堿金屬鹽或者堿土金屬鹽組成的電解液組合物作為電解液。

10.權利要求9的用途，其特征在于，使用含有選自下列有機溶劑的電解液組合物作為電解液：碳酸亞乙酯、碳酸二甲酯、碳酸乙·甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯、碳酸甲·丙酯、碳酸丁·甲酯及其異構體、1，2-二甲氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二甘醇二烷基酯、二氧戊烷、環氧丙烷、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、甲酰胺、硝基甲烷、γ-丁內酯、羧酸烷基酯和/或乳酸甲酯。

11.權利要求9或10的用途，其特征在于，使用含有選自下列的導電鹽的電解液組合物作為電解液：LiPF₆、LiClO₄、LiAsF₆、LiBF₄、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂、LiN(SiO₂CF₂CF₃)₂、LiSbF₆、LiAlCl₄、LiGaCl₄、LiCl、LiNO₃、LiSCN、LiO₃SCF₂CF₃、LiC₆F₅SO₃、LiO₂CCF₃、LiFSO₃、LiB(C₆H₅)₄、LiB(C₂O₄)₂和/或氟代烷基磷酸鋰。

12.權利要求7-11中至少一項的用途，其特征在于，使用其導電鹽濃度為0.5mol/l至相應鹽的溶解度限值的電解液組合物作為電解液。

13.具有含有權利要求1-6中至少一項的電極材料的負極的鋰離子電池。