[發明專利]復合負極活性材料、其制備方法和負極

有效

• 申請號: 201811554281.X
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109962213B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 吳世英;金炫撤;蘇賢
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/36;H01M4/583;C01B32/205;C01B32/21
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王慧敏;劉燦強

1.一種復合負極活性材料，所述復合負極活性材料包括：

第一碳基材料；以及

第二碳基材料，位于第一碳基材料的表面上，

其中，第一碳基材料的顆粒直徑和第二碳基材料的顆粒直徑彼此不同，并且第二碳基材料具有范圍在100MPa至150MPa內的顆粒強度以及范圍在1.5GPa至4GPa內的楊氏模量。

2.根據權利要求1所述的復合負極活性材料，其中，第一碳基材料具有范圍在15MPa至40MPa內的顆粒強度以及范圍在0.1GPa至0.4GPa內的楊氏模量。

3.根據權利要求1所述的復合負極活性材料，其中，第一碳基材料具有范圍在15μm至30μm內的中值顆粒直徑。

4.根據權利要求1所述的復合負極活性材料，其中，第一碳基材料包括通過多個人造石墨初始顆粒的團聚形成的人造石墨二次顆粒。

5.根據權利要求1所述的復合負極活性材料，其中，第二碳基材料包括具有范圍在3μm至7μm內的中值顆粒直徑的人造石墨初始顆粒。

6.根據權利要求1所述的復合負極活性材料，其中，第二碳基材料的X射線衍射的(002)面的峰強度與(110)面的峰強度的比在30至80的范圍內。

7.根據權利要求1所述的復合負極活性材料，其中，第二碳基材料覆蓋第一碳基材料的所述表面的至少一部分。

8.根據權利要求1所述的復合負極活性材料，其中，第二碳基材料以島形式設置在第一碳基材料的所述表面上。

9.根據權利要求1所述的復合負極活性材料，其中，第一碳基材料與第二碳基材料的重量比在95:5至80:20的范圍內。

10.根據權利要求1所述的復合負極活性材料，其中，第一碳基材料的石墨化度高于第二碳基材料的石墨化度。

11.根據權利要求1所述的復合負極活性材料，其中，復合負極活性材料還包括碳涂層，所述碳涂層位于第一碳基材料的表面上，位于第二碳基材料的表面上，或者位于第一碳基材料的表面和第二碳基材料的表面兩者上。

12.根據權利要求11所述的復合負極活性材料，其中，基于復合負極活性材料的總重量，碳涂層的量為8重量百分比或更少。

13.根據權利要求11所述的復合負極活性材料，其中，碳涂層由從聚合物、煤焦油瀝青、石油瀝青、中間相瀝青、焦炭、低分子重質餾分和它們的衍生物中選擇的至少一種組成。

14.根據權利要求1所述的復合負極活性材料，其中，復合負極活性材料具有核殼結構。

15.一種制備根據權利要求1所述的復合負極活性材料的方法，所述方法包括以下步驟：

(a)混合第一碳基初始顆粒以形成混合物，并使所述混合物團聚以形成第一碳基二次顆粒；以及

(b)燒結第一碳基二次顆粒和第二碳基初始材料的混合物以形成復合負極活性材料。

16.根據權利要求15所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

在步驟(a)之后且在步驟(b)之前，將非晶碳材料提供到第一碳基二次顆粒，以在第一碳基二次顆粒上形成碳涂層。

17.根據權利要求15所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

在步驟(b)之后，將非晶碳材料提供到復合負極活性材料，以在復合負極活性材料的最外部上形成碳涂層。

18.一種用于鋰二次電池的負極，所述負極包括根據權利要求1所述的復合負極活性材料。

19.根據權利要求18所述的負極，其中，復合負極活性材料在25次充電/放電循環之后展現出4.5％或更小的膨脹率。