[發明專利]負極活性材料、包含所述負極活性材料的負極和包含所述負極的二次電池

有效

• 申請號: 201880033564.1
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN110679017B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 崔靜賢;李龍珠;金銀卿;趙來煥;金東赫;吳一根
• 申請（專利權）人: 株式會社LG新能源
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/62;H01M4/587;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;曲盛

本發明涉及一種含有氟化物的負極活性材料，所述負極活性材料包含硅系活性材料粒子，所述硅系活性材料粒子各自包含含有SiO_x(0≤x2)的核和設置在所述核上的涂層，其中所述涂層是碳涂層和聚合物涂層中的任一種，并且涂層含有堿金屬和堿土金屬中的至少一種。

技術領域

相關申請的交叉參考

本申請要求于2017年6月2日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請號10-2017-0068981的權益，其全部內容通過引用整體并入本文中。

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和包含所述負極的二次電池，具體地，所述負極活性材料包含硅系活性材料粒子，所述硅系活性材料粒子包含含有SiO_x(0≤x2)的核和設置在所述核上的涂層，其中所述涂層是碳涂層和聚合物涂層中的任一種，并且所述涂層包含含有堿金屬和堿土金屬中的至少一種的氟化物。

背景技術

由于化石燃料的使用迅速增加，對使用替代能源或清潔能源的需求一直在增加。作為其一部分，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包括二次電池，并且其使用領域逐漸增加。

近年來，隨著對諸如移動計算機、移動電話和相機的移動裝置的技術發展和需求增加，對作為能源的二次電池的需求正在迅速增加。在這些二次電池中，具有高能量密度(即高容量)的鋰二次電池已經被大量研究，并且還可商購并被廣泛使用。

通常，二次電池包含正極、負極、電解質和隔膜。負極包含用于嵌入和脫嵌從正極釋放的鋰離子的負極活性材料。作為負極活性材料，可以使用具有大放電容量的硅系粒子。然而，諸如SiO_x(0≤x2)的硅系粒子具有低的初始效率，并且在充/放電過程中其體積過度變化。因此，出現了電池使用壽命縮短的問題。

通常，為了解決這些問題，已經使用了在硅系粒子表面上形成涂層的技術。具體地，在硅系粒子表面上形成碳涂層(韓國專利公開號10-2015-0112746)，或者在其上形成聚合物涂層。然而，當形成聚合物涂層時，出現電池電阻增加的問題。此外，即使形成碳涂層代替聚合物涂層，降低電池電阻的效果也不大。

因此，需要開發一種負極活性材料，其中可以在充/放電過程中有效地控制體積變化，并且可以有效地降低負極的電阻。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

(專利文獻1)韓國專利公開號10-2015-0112746

發明內容

技術問題

本發明的一個方面提供負極活性材料，其能夠在二次電池充/放電過程中有效地控制體積變化并有效地降低負極的電阻。

技術方案

根據本發明的一個實施方式，提供一種負極活性材料，其包含硅系活性材料粒子，所述硅系活性材料粒子包含含有SiO_x(0≤x2)的核和設置在所述核上的涂層，其中所述涂層是碳涂層和聚合物涂層中的任一種，并且所述涂層包含含有堿金屬和堿土金屬中的至少一種的氟化物。

根據本發明的另一實施方式，提供了一種包含所述負極活性材料的負極和包含所述負極的二次電池。

有益效果

在根據本發明一個實施方式的負極活性材料中，所述硅系活性材料粒子的涂層包含含有堿金屬和堿土金屬中的至少一種的氟化物，使得可以有效地降低包含所述負極活性材料的負極的電阻。結果，可以改善電池的充/放電特性。

具體實施方式

在下文中，將更詳細地描述本發明，用于更清楚地理解本發明。