[發明專利]用于鋰二次電池負極的合金

有效

• 申請號: 200680028294.2
• 申請日: 2006-08-02
• 公開（公告）號: CN101233632A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 中島健一朗;武內正隆
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/02;H01M10/40
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 楊曉光;李崢

1.一種用于鋰二次電池負極的合金，包括：

A相，包含作為主要成分的具有插入和釋放鋰元素能力的元素，以及

B相，包含作為主要成分的具有插入和釋放鋰元素能力的另一種元素，

其中在所述相中較大的所述A相的尺寸為0.05μm至20μm。

2.根據權利要求1的用于鋰二次電池負極的合金，其中所述A相和所述B相中的任何一者為分散相，另一者為連續相。

3.根據權利要求1或2的用于鋰二次電池負極的合金，其中作為A相的主要成分的元素/作為B相的主要成分的元素的質量之比為20/80至80/20。

4.根據權利要求1至3中的任何一項的用于鋰二次電池負極的合金，其中作為A相的主要成分的元素和作為B相的主要成分的元素是選自Sn、Si、Ge、Pb、Al和In的元素。

5.一種用于鋰二次電池負極的合金，包括：

包含作為主要成分的Si元素的相，以及

包含作為主要成分的Sn元素的相，

其中在所述相中較大的所述A相的尺寸為0.05μm至20μm。

6.根據權利要求5的用于鋰二次電池負極的合金，其中所述包含作為主要成分的Si元素的相和所述包含作為主要成分的Sn元素的相中的任何一者為分散相，另一者為連續相。

7.根據權利要求5或6的用于鋰二次電池負極的合金，其中Si元素/Sn元素的質量之比為20/80至80/20。

8.根據權利要求4至7中任何一項的用于鋰二次電池負極的合金，還包括選自Ti、V、Co、Ni、Cu、Mo、Ru、Rh、Pd、Pt、Be、Nd、W、Au、Ag和Ga的至少一種元素。

9.根據權利要求4至8中任何一項的用于鋰二次電池負極的合金，還包括選自B、C、N、O、S和P的至少一種元素。

10.根據權利要求4至9中的任何一個用于鋰二次電池負極的合金，其中選自Ti、V、Co、Ni、Cu、Mo、Ru、Rh、Pd、Pt、Be、Nd、W、Au、Ag和Ga的至少一種元素以及選自B、C、N、O、S和P的至少一種元素的總量不小于所述合金整體的0.1質量％且小于35質量％。

11.根據權利要求1至10中任何一項的用于鋰二次電池負極的合金，其中平均粒度(d50)為0.1μm至50μm。

12.一種制造鋰可插入合金的方法，包括如下步驟：

熔化至少兩種金屬材料以制備熔體，其中每種金屬材料都包含具有插入和釋放鋰元素能力的元素，以及

通過條帶鑄造方法，以大于2×10³℃/sec且不大于10⁴℃/sec的速率冷卻所述熔體，以鑄造所述熔體。

13.根據權利要求12的制造鋰可插入合金的方法，其中所述熔體鋪開成條帶狀，且接觸在所述條帶鑄造方法中的冷卻輥上。

14.根據權利要求12或13的制造鋰可插入合金的方法，其中所述具有插入和釋放鋰元素能力的元素是選自Sn、Si、Ge、Pb、Al和In的元素。

15.一種制造鋰可插入合金的方法，包括如下步驟：

熔化包含Sn元素的金屬材料和包含Si元素的金屬材料，以獲得熔體，以及

通過條帶鑄造方法，以大于2×10³℃/sec且不大于10⁴℃/sec的速率冷卻所述熔體，以鑄造所述熔體。

16.根據權利要求14或15的制造鋰可插入合金的方法，其中所述熔體還包含選自Ti、V、Co、Ni、Cu、Mo、Ru、Rh、Pd、Pt、Be、Nd、W、Au、Ag和Ga的至少一種元素。

17.根據權利要求14至16中的任何一項的制造鋰可插入合金的方法，其中所述熔體還包含選自B、C、N、O、S和P的至少一種元素。

18.根據權利要求14至17中的任何一項的制造鋰可插入合金的方法，其中選自Ti、V、Co、Ni、Cu、Mo、Ru、Rh、Pd、Pt、Be、Nd、W、Au、Ag和Ga的至少一種元素以及選自B、C、N、O、S和P的至少一種元素的總量不小于所述熔體整體的0.1質量％且小于35質量％。