[發(fā)明專利]用于非水電解質(zhì)二次電池的活性材料、負(fù)極成型體和非水電解質(zhì)二次電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410274224.1
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104241652B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 中西鐵雄;松村和之
• 申請（專利權(quán)）人: 信越化學(xué)工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01M4/60
• 分類號: H01M4/60;H01M4/137
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 李英

1.用于非水電解質(zhì)二次電池的活性材料,包含由硅或硅化合物粒子和附著于其表面的疏水性球形二氧化硅納米粒子組成的二氧化硅附著的粒子,所述疏水性球形二氧化硅納米粒子具有5nm-1.00μm的平均粒徑、3以下的粒徑分布D₉₀/D₁₀和0.8-1的平均圓度。

2.權(quán)利要求1的活性材料，其中所述疏水性球形二氧化硅納米粒子通過使四官能硅烷化合物、其部分水解縮合物或其組合進(jìn)行水解和縮合以形成基本上由SiO₂單元組成的親水性球形二氧化硅納米粒子，和對親水性球形二氧化硅納米粒子表面進(jìn)行疏水化處理得到，該疏水化處理包括引入R¹SiO_3/2單元和接著引入R²₃SiO_1/2單元的步驟，其中R¹為1-20個碳原子的取代或未取代的單價烴基，其中R²獨立地為1-6個碳原子的取代或未取代的單價烴基。

3.權(quán)利要求1的活性材料，其中所述疏水性球形二氧化硅納米粒子通過以下步驟得到：(A1)形成親水性球形二氧化硅納米粒子，(A2)用三官能硅烷化合物的第一疏水化表面處理，(A3)濃縮，和(A4)第二疏水化表面處理,

其中形成親水性球形二氧化硅納米粒子的步驟(A1)包括：使具有通式(I)的四官能硅烷化合物、其部分水解物或其混合物在親水性有機(jī)溶劑和水的混合物中在堿性物質(zhì)的存在下進(jìn)行水解并且縮合,由此形成基本上由SiO₂單元組成的親水性球形二氧化硅納米粒子在溶劑混合物中的分散液，

Si(OR³)₄ (I)

其中R³各自獨立地為1-6個碳原子的單價烴基,

第一疏水化表面處理(A2)包括將具有通式(II)的三官能硅烷化合物、其部分水解物或其混合物添加至來自步驟(A1)的分散液,以進(jìn)行親水性球形二氧化硅納米粒子的表面處理,

R¹Si(OR⁴)₃ (II)

其中R¹為1-20個碳原子的取代或未取代的單價烴基，并且R⁴各自獨立地為1-6個碳原子的單價烴基，由此得到R¹SiO_3/2單元引入在其表面上的球形二氧化硅納米粒子在溶劑混合物中的分散液，其中R¹如上定義，

濃縮步驟(A3)包括對來自步驟(A2)的分散液通過將部分的親水性有機(jī)溶劑和水從中除去而進(jìn)行濃縮，

第二疏水化表面處理(A4)包括將具有通式(III)的硅氮烷化合物、具有通式(IV)的單官能硅烷化合物、或其混合物添加至來自步驟(A3)的濃縮的分散液,

R²₃SiNHSiR²₃ (III)

其中R²各自獨立地為1-6個碳原子的取代或未取代的單價烴基，R²₃SiX (IV)

其中R²如上定義并且X為水解性基團(tuán)，

以對得自步驟(A2)第一疏水化表面處理的R¹SiO_3/2單元引入在其上的所述球形二氧化硅納米粒子進(jìn)行表面處理，由此將R²₃SiO_1/2單元引入在其表面上，其中R²如上定義。

4.權(quán)利要求3所述的活性材料，其中X為-OH基。

5.負(fù)極成型體，其包括權(quán)利要求1-3中任一項所述的活性材料。

6.非水電解質(zhì)二次電池，包括權(quán)利要求5的負(fù)極成型體、正極成型體、隔膜和非水電解質(zhì)。