[發明專利]用于電池負極的活性材料粉末和包含該活性材料粉末的電池

在審

• 申請號: 201910521647.1
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN110611094A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 尼古拉斯·馬克斯;斯特金·普特;讓-塞巴斯蒂安·布里代爾;博阿斯·默雷曼斯
• 申請（專利權）人: 尤米科爾公司
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M10/0525
• 代理公司: 11219 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 劉慧;楊青

1.一種用于電池負極中的活性材料粉末，所述活性材料粉末包含活性材料粒子，其中所述活性材料粒子包含硅基粒子，所述活性材料粉末的特征在于，當其被一平面橫穿以使得硅基粒子的至少1000個具有周長和面積的離散橫截面被包括在所述平面中時，則所述的硅基粒子的至少1000個離散橫截面的至少65％具有以下兩者：

-形狀因子SF＝d_圓盤/d_max大于或等于0.4且小于或等于0.8，并且

-d_max大于或等于10nm且小于或等于250nm，

其中d_max是硅基粒子的離散橫截面的周長的兩個最遠點之間的線性距離，并且其中d_圓盤是與所述硅基粒子的所述離散橫截面之一具有相同面積的圓盤的直徑。

2.根據權利要求1所述的活性材料粉末，其中被包括在橫穿所述活性材料粉末的平面中的所述的硅基粒子的至少1000個離散橫截面的至少70％具有以下兩者：形狀因子SF＝d_圓盤/d_max大于或等于0.4且小于或等于0.8，并且d_max大于或等于10nm且小于或等于250nm。

3.根據權利要求1或2所述的活性材料粉末，其中所述形狀因子SF＝d_圓盤/d_max大于或等于0.5且小于或等于0.8。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的活性材料粉末，其中所述活性材料粉末還包含基質材料。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的活性材料粉末，其中所述活性材料粉末具有其中d10介于1μm與10μm之間、d50介于3μm與30μm之間并且d90介于5μm與50μm之間的基于體積的粒度分布。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的活性材料粉末，其特征在于所述活性材料粉末相對于所述活性材料粉末總重量具有以重量％表示的氧含量和平均硅含量A，其中以重量％表示的所述氧含量小于A的35％，其中優選地以重量％表示的所述氧含量小于A的20％。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的活性材料粉末，其特征在于所述活性材料粉末具有小于10m²/g并且優選小于5m²/g的BET值。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的活性材料粉末，其特征在于所述活性材料粒子具有小于20體積％并且優選小于10體積％的孔隙率。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的活性材料粉末，其中所述活性材料粉末相對于所述活性材料粉末總重量包含至少90重量％的所述活性材料粒子。

10.根據權利要求3至9中任一項所述的活性材料粉末，其中所述基質材料是碳基基質材料，所述硅作為硅基粒子存在，其中所述硅基粒子嵌入所述基質材料中。

11.根據權利要求3至10中任一項所述的活性材料粉末，其特征在于所述基質材料是以下化合物中的至少一種：聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、蔗糖、煤焦油瀝青和石油瀝青，或者所述基質材料是至少一種所述化合物的熱分解產物。

12.根據權利要求3至11中任一項所述的活性材料粉末，其特征在于所述活性材料粉末還含有石墨，其中所述石墨未嵌入所述基質材料中。

13.根據權利要求1至12中任一項所述的活性材料粉末，其特征在于所述硅基粒子具有至少65重量％的硅并且優選具有至少80重量％的硅的化學組成，其中優選所述硅基粒子不含除Si和O以外的其它元素。

14.一種電池，其包含權利要求1至13中任一項所述的活性材料粉末。

15.一種電子裝置，其包含權利要求14所述的電池。