[發(fā)明專利]復(fù)合負(fù)極活性材料、其制備方法和負(fù)極

有效

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• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109962213B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳世英;金炫撤;蘇賢
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 王慧敏;劉燦強

提供了一種復(fù)合負(fù)極活性材料、其制備方法和負(fù)極。所述復(fù)合負(fù)極活性材料具有：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。

本申請要求于2017年12月22日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2017-0178736號韓國專利申請的權(quán)益，該韓國專利申請的公開內(nèi)容通過引用全部包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種用于鋰二次電池的負(fù)極活性材料、包括其的負(fù)極和包括負(fù)極的鋰二次電池。

背景技術(shù)

鋰電池被用作用于諸如攝像機、移動電話、膝上型電腦等的便攜式電子裝置的電源。例如，可再充電鋰二次電池能夠高速充電，并且具有現(xiàn)有的鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳金屬氫電池和鎳鋅電池的每單位重量的能量密度的三倍的每單位重量的能量密度。

鋰二次電池通過鋰離子的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)來產(chǎn)生電能，所述鋰離子在有機電解質(zhì)溶液或聚合物電解質(zhì)溶液填充在包括能夠嵌入和脫嵌鋰離子的活性材料的正極與負(fù)極之間的狀態(tài)下在正極和負(fù)極中嵌入/脫嵌。

用于鋰二次電池的負(fù)極活性材料的代表性示例是諸如石墨的碳基材料。因為這樣的碳基材料允許鋰離子嵌入電池中并允許鋰離子以穩(wěn)定的狀態(tài)存在，所以其在電池安全性方面是優(yōu)異的。

本領(lǐng)域常用的碳基材料包括天然石墨和人造石墨。盡管天然石墨具有高密度和高容量，但是天然石墨的容量保持特性在充電期間由于膨脹出現(xiàn)的破裂而劣化，因此，主要使用人造石墨。

近來，已經(jīng)嘗試通過以下方法來防止在充電期間由于體積膨脹而導(dǎo)致的人造石墨的破裂：精細(xì)地精煉石墨顆粒并將所述顆粒與粘合劑混合以形成基體石墨材料，然后通過在基體石墨材料上形成額外的涂層。然而，尚未充分地實現(xiàn)體積膨脹抑制和壽命特性的改善。

因此，需要抑制體積膨脹且具有改善的輸出和速率特性的負(fù)極活性材料。

發(fā)明內(nèi)容

一個或更多個實施例包括具有抑制的體積膨脹以及改善的輸出和速率特性的復(fù)合負(fù)極活性材料。

一個或更多個實施例包括包含所述復(fù)合負(fù)極活性材料的負(fù)極。

一個或更多個實施例包括包含所述負(fù)極的鋰二次電池。

一個或更多個實施例包括制備所述復(fù)合負(fù)極活性材料的方法。

額外的方面將在隨后的描述中進(jìn)行部分地闡述，并且部分地通過描述將是明顯的，或者可以通過給出的實施例的實踐來獲知。

根據(jù)一個或更多個實施例，復(fù)合負(fù)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，

第二碳基材料具有范圍在100MPa至150MPa內(nèi)的顆粒強度和范圍在1.5GPa至4GPa內(nèi)的楊氏模量。

根據(jù)一個或更多個實施例，制備復(fù)合負(fù)極活性材料的方法包括以下步驟：

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

(b)燒結(jié)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(fù)合負(fù)極活性材料。

根據(jù)一個或更多個實施例，負(fù)極包括復(fù)合負(fù)極活性材料。

根據(jù)一個或更多個實施例，鋰二次電池包括負(fù)極。

附圖說明

通過以下結(jié)合附圖對實施例的描述，這些和/或其它方面將變得明顯且更容易理解，在附圖中：