[發明專利]硅?嵌段共聚物的核殼納米顆粒和陽極活性材料

有效

• 申請號: 201410073895.1
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN104157862B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 金堯燮;鄭恩惠;鄭圣虎;金亨洛
• 申請（專利權）人: OCI有限公司
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司11270
• 代理人: 張穎玲,孟桂超

1.一種硅-嵌段共聚物的核殼納米顆粒在制備鋰二次電池的陽極活性材料中的應用，所述硅-嵌段共聚物的核殼納米顆粒包括：

硅核；以及

嵌段共聚物殼，所述嵌段共聚物殼包含對硅具有高親和性的嵌段和對硅具有低親和性的嵌段，且所述嵌段共聚物殼圍繞所述硅核形成球形膠束結構。

2.根據權利要求1所述的應用，其中，所述硅核與所述嵌段共聚物殼的重量比為2:1～1000:1。

3.根據權利要求1所述的應用，其中，所述硅核與所述嵌段共聚物殼的重量比為4:1～20:1。

4.根據權利要求1所述的應用，其中，所述硅核具有直徑為2nm～200nm的球形形狀。

5.根據權利要求1所述的應用，其中，所述嵌段共聚物殼具有1nm～50nm的厚度。

6.根據權利要求1所述的應用，其中，所述硅-嵌段共聚物的核殼納米顆粒具有4nm～300nm的總直徑。

7.根據權利要求1所述的應用，其中，所述硅核的直徑與所述嵌段共聚物殼的厚度的比率為1:25～200:1。

8.根據權利要求1所述的應用，其中，所述對硅具有高親和性的嵌段是聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、聚乙酸乙烯酯或聚馬來酸。

9.根據權利要求1所述的應用，其中，所述對硅具有低親和性的嵌段是聚苯乙烯、聚丙烯腈、多酚、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸十二酯或聚二氟乙烯。

10.根據權利要求1所述的應用，其中，所述嵌段共聚物殼是聚丙烯酸-聚苯乙烯嵌段共聚物殼。

11.根據權利要求10所述的應用，其中，所述聚丙烯酸具有100g/mol～100,000g/mol的數均分子量(M_n)。

12.根據權利要求10所述的應用，其中，所述聚苯乙烯具有100g/mol～100,000g/mol的數均分子量(M_n)。

13.一種碳化的硅-嵌段共聚物的核殼納米顆粒，所述碳化的硅-嵌段共聚物的核殼納米顆粒包括硅核和圍繞所述硅核形成碳化的球形層的嵌段共聚物殼，通過根據權利要求1～12中任一項中定義的硅-嵌段共聚物的核殼納米顆粒的碳化作用形成。

14.一種用于鋰二次電池的陽極活性材料，包括：

在其中具有孔隙的非晶碳；以及

分散在所述孔隙中的根據權利要求13所述的碳化的硅-嵌段共聚物的核殼納米顆粒。

15.根據權利要求14所述的陽極活性材料，其中，所述非晶碳是軟碳或硬碳。

16.根據權利要求14所述的陽極活性材料，其中，所述碳化的硅-嵌段共聚物的核殼納米顆粒的殼厚度為所述硅-嵌段共聚物的核殼納米顆粒在碳化作用之前的嵌段共聚物殼的厚度的10％～50％。