[發明專利]負極活性材料、包含所述負極活性材料的負極、包含所述負極的二次電池以及所述負極活性材料的制備方法

在審

• 申請號: 201880028839.2
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN110612625A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 金東赫;金銀卿;李龍珠;趙來煥;崔靜賢
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/587;H01M4/62;H01M4/131;H01M10/0525;C01B32/05;C23C16/26
• 代理公司: 11219 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 楊海榮;曲盛

本發明涉及一種負極活性材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：準備包含SiO_x(0.5<x<1.3)的硅類化合物；并且使用有機金屬化合物作為源，通過化學氣相沉積法在所述硅類化合物上形成結晶碳涂層，其中所述有機金屬化合物是選自由乙酰丙酮鋁、乙醇鋁、苯氧化鋁、乙酸鋁和丁醇鋁組成的組中的至少一種。

技術領域

相關申請的交叉參考

本申請要求于2017年5月4日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請號10-2017-0057049的權益，其公開內容通過引用整體并入本文。

技術領域

本發明涉及負極活性材料、包含所述負極活性材料的負極、包含所述負極的二次電池以及所述負極活性材料的制備方法。具體地，所述負極活性材料的特征在于包含含有SiO_x(0.5<x<1.3)的硅類化合物和設置在所述硅類化合物上的結晶碳涂層，其中所述結晶碳涂層的特征在于含有鋁。

背景技術

由于化石燃料的使用迅速增加，對替代能源或清潔能源的使用的需求正在增加，作為這一趨勢的一部分，最活躍的研究領域是使用電化學反應的發電和蓄電領域。

目前，使用這種電化學能的電化學裝置的典型實例是二次電池，并且其使用領域越來越增加。近年來，隨著諸如便攜式計算機、移動電話和照相機的便攜式裝置的技術發展和需求的增加，對作為能源的二次電池的需求已顯著增加。在這些二次電池中，具有高能量密度的鋰二次電池、即具有高容量的鋰二次電池，已經被大量研究并且也已經被商業化和廣泛使用。

通常，二次電池由正極、負極、電解質和隔膜構成。負極包含用于嵌入和脫嵌來自正極的鋰離子的負極活性材料，并且作為負極活性材料，可以使用具有高放電容量的硅類活性材料。然而，硅類活性材料的問題在于其初始效率低。為了解決這種問題，使用將硅類活性材料的一部分還原的方法。

然而，在還原過程中，產生硅酸鹽類副產物，所述副產物與制造的二次電池的內部或外部的水分反應而產生氣體，導致二次電池的壽命和穩定性劣化的問題。

因此，使用如下方法：通過化學氣相沉積法在還原的硅類活性材料上形成碳涂層以防止水分與副產物反應，同時將碳涂層形成為結晶層以改善活性材料的表面導電性。然而，為了通過化學氣相沉積法在粒子上形成結晶碳涂層，應首先在粒子上設置金屬催化劑。然而，在這種情況下，需要設置金屬催化劑的步驟和在形成結晶碳涂層之后除去所述金屬催化劑的步驟。因此，工序變得復雜。

因此，需要開發一種負極活性材料的制備方法，該方法能夠通過在硅類化合物上形成結晶碳涂層的過程中不使用單獨的金屬催化劑來簡化工序。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

(專利文獻1)韓國專利公開號10-2008-0111809

發明內容

技術問題

本發明的一個方面提供了一種負極活性材料的制備方法，該方法能夠通過在硅類化合物上形成結晶碳涂層的過程中不使用單獨的金屬催化劑來簡化工序。

本發明的另一方面提供一種能夠將由水分導致的氣體生成最小化的負極活性材料、負極和二次電池。

技術方案