[發明專利]負極活性物質、制備其的方法和包括其的可再充電鋰電池

有效

• 申請號: 201710599097.6
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107644983B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 吳杜莉;廉哲
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/587;H01M10/052
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 周萍;劉燦強

提供一種用于可再充電鋰電池的負極活性物質、制備其的方法和包括其的可再充電鋰電池，所述負極活性物質包括包含核的硅?碳復合物以及位于核的表面上的含非晶碳的涂覆層，所述核包括結晶碳材料、氧化硅和硅顆粒，其中，當使用X射線光電子能譜測量負極活性物質時，Si峰相對于SiO₂峰的強度比(Si/SiO₂)在從大約2.0至大約3.0的范圍。

本申請要求于2016年7月21日在韓國知識產權局提交的第10-2016-0092787號韓國專利申請的優先權和權益，該韓國專利申請的全部內容通過引用包含于此。

技術領域

公開了一種用于可再充電鋰電池的負極活性物質、制備其的方法和包括其的可再充電鋰電池。

背景技術

可再充電鋰電池可長久使用并具有高驅動電壓和高能量密度，因此滿足根據裝置的多樣化和復雜化的復雜的需求。近來，已經在全世界積極地做出努力進一步開發可再充電鋰電池的常規技術并將其更廣泛地應用于電力儲存和電動車輛等。

另外，高容量的可再充電鋰電池已經被高度地需要，因此被積極地研究。然而，存在對增大可再充電鋰電池的容量的限制。近來，已經做出了關于通過快速充電減少充電時間來克服增大可再充電鋰電池的容量的限制的各種研究。

發明內容

實施例提供了一種用于具有改善的放電容量和效率的可再充電鋰電池的負極活性物質。

另一實施例提供一種制備負極活性物質的方法。

又一實施例提供一種包括負極活性物質的可再充電鋰電池。

實施例提供了一種用于可再充電鋰電池的負極活性物質，所述負極活性物質包括包含核的硅-碳復合物以及位于核的表面上的含非晶碳的涂覆層，所述核包括結晶碳材料、氧化硅和硅顆粒，其中，當使用X射線光電子能譜測量負極活性物質時，Si峰相對于SiO₂峰的強度比(Si/SiO₂)在從大約2.0至大約3.0的范圍。

當使用能量色散譜測量時，負極活性物質可包括大約70原子％至大約80原子％的硅以及大約30原子％至大約20原子％的氧。

基于100wt％的負極活性物質的總重量，氧化硅的含量可在從大約8wt％至大約13wt％的范圍。

硅的最大顆粒直徑(Dmax)可以小于或等于大約250nm，例如，大約30nm至大約250nm。

另一實施例提供一種制備用于可再充電鋰電池的負極活性物質的方法，所述方法包括在溶劑中以抗氧化劑相對于100wt％的硅的大約9wt％至大約11wt％的混合比混合硅和抗氧化劑，以制備混合物；球磨混合物以制備氧化硅和涂覆有抗氧化劑的硅顆粒的硅混合物；將硅混合物與結晶碳基材料混合，以制備硅-結晶碳基材料混合物；向硅-結晶碳基材料混合物加入非晶碳前驅體；以及熱處理所得物。

抗氧化劑可以是硬脂酸、聚乙烯吡咯烷酮或它們的組合。

溶劑可以是醇。

硅顆粒的最大顆粒直徑(Dmax)可小于或等于大約250nm，例如，大約30nm至大約250nm。

又一實施例提供了一種可再充電鋰電池，所述可再充電鋰電池包括：負電極，包括負極活性物質；正電極，包括正極活性物質；以及電解質。

本發明的其它實施例包括在下面的詳細描述中。

用于根據實施例的可再充電鋰電池的負極活性物質展現出改善的放電容量和效率。

附圖說明

圖1是示出根據實施例的可再充電鋰電池的分解透視圖。

圖2是示出根據示例1的負極活性物質中的硅顆粒的尺寸的視圖。