[發明專利]可再充電鋰電池的負極活性材料及其制備方法以及包括它的可再充電鋰電池

有效

• 申請號: 200980140356.2
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN102187498A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 李圣滿;安炳勛
• 申請（專利權）人: 江原大學校產學協力團
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/1393;H01M10/052
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 陳萬青;王珍仙

1.一種用于可再充電鋰電池的負極活性材料，其特征在于，包含無定形或準晶體碳基體；及由平均粒徑為0.2～3μm、且分散于所述基體中的結晶石墨粉粒子形成的復合粒子，

所述復合粒子的平均粒徑為4～40μm。

2.根據權利要求1所述的用于可再充電鋰電池的負極活性材料，其特征在于：所述結晶石墨粉粒子是通過分離或粉碎結晶石墨來制備的。

3.根據權利要求1所述的用于可再充電鋰電池的負極活性材料，其特征在于：所述結晶石墨粉粒子是通過分離或粉碎土狀石墨來制備的。

4.根據權利要求1所述的用于可再充電鋰電池的負極活性材料，其特征在于：所述復合粒子包括構成所述基體的無定形或準晶體碳在所述結晶石墨粉粒子相互分離的狀態下包覆每粒所述結晶石墨粉粒子。

5.根據權利要求1至4中任何一項所述的用于可再充電鋰電池的負極活性材料，其特征在于：在所述復合粒子的表面上還包含由無定形或準晶體碳構成的涂層。

6.根據權利要求5所述的用于可再充電鋰電池的負極活性材料，其特征在于：所述涂層的厚度為0.01～5μm。

7.根據權利要求1至4中任何一項所述的用于可再充電鋰電池的負極活性材料，其特征在于：

在所述結晶石墨粉粒子的拉曼光譜中，在1360cm^-1處的峰值強度(I₁₃₆₀)相對于1580cm^-1處的峰值強度(I₁₅₈₀)之比(I₁₃₆₀/I₁₅₈₀)為0.1～0.5。

8.根據權利要求1至4中任何一項所述的用于可再充電鋰電池的負極活性材料，其特征在于：

在所述結晶石墨粉粒子的拉曼光譜中，在1360cm^-1處的峰值強度(I₁₃₆₀)相對于1580cm^-1處的峰值強度(I₁₅₈₀)之比(I₁₃₆₀/I₁₅₈₀)為0.1～0.3。

9.根據權利要求1至4中任何一項所述的用于可再充電鋰電池的負極活性材料，其特征在于：

所述無定形或準晶體碳由無定形或準晶體碳前驅體形成，所述無定形或準晶體碳前驅體選自蔗糖、酚醛樹脂、萘樹脂、聚乙烯醇樹脂、糠醇、聚丙烯腈樹脂、聚酰胺樹脂、呋喃樹脂、纖維素樹脂、苯乙烯樹脂、聚酰亞胺樹脂、環氧樹脂或聚氯乙烯樹脂的硬碳原料；以及煤瀝青、石油瀝青、聚氯乙烯、中間相瀝青、焦油或低分子量重油的軟碳原料。

10.根據權利要求1至4中任何一項所述的用于可再充電鋰電池的負極活性材料，其特征在于：在所述復合粒子中，所述無定形或準晶體碳與所述結晶石墨粉粒子的質量比為0.5∶9.5～4∶6。

11.一種用于可再充電鋰電池的負極活性材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

分離或粉碎結晶石墨，以制備平均粒徑為0.2～3μm的結晶石墨粉粒子；

混合所述結晶石墨粉粒子和無定形或準晶體碳前驅體，以制備混合物；

使所述混合物粒子化，以制備平均粒徑為4～40μm的復合粒子；及

對所述復合粒子進行熱處理，以使所述無定形或準晶體碳前驅體碳化。

12.一種用于可再充電鋰電池的負極活性材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

分離或粉碎土狀石墨，以制備平均粒徑為0.2～3μm的結晶石墨粉粒子；

混合所述結晶石墨粉粒子和無定形或準晶體碳前驅體，以制備混合物；

使所述混合物粒子化，以制備平均粒徑為4～40μm的復合粒子；及

對所述復合粒子進行熱處理，以使所述無定形或準晶體碳前驅體碳化。

13.根據權利要求11或12所述的用于可再充電鋰電池的負極活性材料的制備方法，其特征在于，進一步包括以下步驟：

利用無定形或準晶體碳前驅體涂覆無定形或準晶體碳前驅體已經碳化了的所述復合粒子。