[發(fā)明專利]用于可再充電鋰電池的負(fù)極活性物質(zhì)和包括其的可再充電鋰電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780042889.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109478647A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安知愚;金桐佑;羅載浩;張范鎮(zhèn);車有琳;崔延朱;崔一英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星SDI株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M4/587
• 分類號(hào): H01M4/587;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/133;H01M10/0525
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強(qiáng);陳曉博

公開(kāi)了用于可再充電鋰電池的負(fù)極活性物質(zhì)和包括所述負(fù)極活性物質(zhì)的可再充電鋰電池，所述負(fù)極活性物質(zhì)包括結(jié)晶碳基材料的一次顆粒和作為一次顆粒的組裝體的二次顆粒，其中，二次顆粒的平均顆粒直徑(D50)相對(duì)于一次顆粒的平均顆粒直徑(D50)的比(二次顆粒的平均顆粒直徑(D50)/一次顆粒的平均顆粒直徑(D50))在大約1.5至大約5的范圍內(nèi)，并且一次顆粒的長(zhǎng)徑比在大約1至大約7的范圍內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

公開(kāi)了用于可再充電鋰電池的負(fù)極活性物質(zhì)和包括該負(fù)極活性物質(zhì)的可再充電鋰電池。

背景技術(shù)

諸如蜂窩電話、膝上型電腦、智能電話等的便攜式信息裝置或電動(dòng)車輛已經(jīng)使用可再充電鋰電池作為驅(qū)動(dòng)電源。

可再充電鋰電池包括正電極、負(fù)電極和電解質(zhì)。對(duì)于正電極的正極活性物質(zhì)，已經(jīng)使用了由鋰和過(guò)渡金屬組成的并且具有能夠使鋰離子嵌入的結(jié)構(gòu)的氧化物，諸如LiCoO₂、LiMn₂O₄和LiNi_1-xCo_xO₂(0<x<1)。

對(duì)于負(fù)極活性物質(zhì)，已經(jīng)使用了使鋰離子嵌入和脫嵌的諸如人造石墨、天然石墨和硬碳的各種碳基材料。

近來(lái)，移動(dòng)信息終端裝置已經(jīng)迅速小型化且輕質(zhì)化，因此，用作其驅(qū)動(dòng)電源的可再充電鋰電池已經(jīng)需要更高的容量，并且還需要無(wú)線充電和短充電時(shí)間。具體地，短充電時(shí)間是最需要的，因?yàn)殚L(zhǎng)充電時(shí)間被用戶抱怨最不方便。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

實(shí)施例提供了一種具有改善的充電倍率性能和放電倍率性能的用于可再充電鋰電池的負(fù)極活性物質(zhì)。

另一實(shí)施例提供了一種包括該負(fù)極活性物質(zhì)的可再充電鋰電池。

問(wèn)題的解決方案

實(shí)施例提供了一種用于可再充電鋰電池的負(fù)極活性物質(zhì)，所述負(fù)極活性物質(zhì)包括結(jié)晶碳基材料的一次顆粒和作為一次顆粒的組裝體的二次顆粒，其中，二次顆粒的平均顆粒直徑(D50)相對(duì)于一次顆粒的平均顆粒直徑(D50)的比(二次顆粒的平均顆粒直徑(D50)/一次顆粒的平均顆粒直徑(D50))在大約1.5至大約5的范圍內(nèi)，并且一次顆粒的長(zhǎng)徑比在大約1至大約7的范圍內(nèi)。

一次顆粒的平均顆粒直徑(D50)可以在大約3μm至大約10μm(例如，大約5μm至大約10μm)的范圍內(nèi)。

二次顆粒的平均顆粒直徑(D50)可以在大約10μm至大約25μm的范圍內(nèi)。

結(jié)晶碳基材料可以是人造石墨、天然石墨或它們的組合。根據(jù)另一實(shí)施例，結(jié)晶碳基材料可以是人造石墨，例如針狀焦型人造石墨或馬賽克焦型人造石墨。

在負(fù)極活性物質(zhì)的X射線衍射圖案中，作為(002)面和(110)面處的X射線衍射強(qiáng)度的比的I₍₀₀₂₎/I₍₁₁₀₎可以在大約50至大約270的范圍內(nèi)。

負(fù)極活性物質(zhì)還可以包括Si基或Sn基材料。

在負(fù)極活性物質(zhì)的X射線衍射圖案中，I₍₀₀₂₎/I₍₁₁₀₎(即，(002)面和(110)面處的X射線衍射強(qiáng)度的比)與負(fù)極活性物質(zhì)的團(tuán)粒密度可以具有式1的關(guān)系。

[式1]

29≤[(I₍₀₀₂₎/I₍₁₁₀₎)/團(tuán)粒密度(cc/g)]≤140

另一實(shí)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(fù)電極，包括所述負(fù)極活性物質(zhì)；正電極，包括正極活性物質(zhì)；以及電解質(zhì)。

其它實(shí)施例包括在下面的詳細(xì)描述中。