[發明專利]鋰二次電池用負極活性材料、其制備方法以及包含其的鋰二次電池用負極和鋰二次電池

有效

• 申請號: 201980018125.8
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN111819717B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 崔希源;李宰旭;金銀卿;崔丞延;金帝映
• 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;H01M4/587;H01M4/133;C01B32/21;C01B32/05;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: 王海川;陳海濤

本發明提供一種鋰二次電池用負極活性材料，其包含：第一負極活性材料粒子，所述第一負極活性材料粒子包含第一人造石墨粒子和碳涂層，所述碳涂層形成在所述第一人造石墨粒子上并且包含硬碳；和第二負極活性材料粒子，所述第二負極活性材料粒子包含第二人造石墨粒子，其中，所述第一負極活性材料粒子的平均粒徑D₅₀與所述第二負極活性材料粒子的平均粒徑D₅₀之間的差值為5μm以下，并且在所述碳涂層的差示熱重分析中放熱峰處的溫度在580℃至690℃的范圍內。

技術領域

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年4月4日提交的韓國專利申請10-2018-0039022號的優先權和權益，通過引用將其全部內容并入本文中。

技術領域

本發明涉及鋰二次電池用負極活性材料、其制備方法以及包含其的鋰二次電池用負極和鋰二次電池。

背景技術

隨著由于化石燃料的枯竭而導致的能源價格上漲以及對環境污染的關注增加，環境友好的替代能源已經成為未來生活必不可少的因素。

特別地，隨著移動設備的技術發展和需求增加，對作為環境友好的替代能源的二次電池的需求正在迅速增加。

在現有二次電池中，已經將鋰金屬用作負極。然而，因為由于枝晶的形成而引起的電池短路以及由此引起的爆炸的危險成為問題，所以已經出現使用碳類活性材料，所述碳類活性材料允許可逆地嵌入和脫嵌鋰離子并維持結構和電性能。

作為碳類活性材料，已經使用了各種類型的碳類材料，如人造石墨、天然石墨、硬碳等。其中，已經最廣泛地使用了具有優異的可逆性的能夠確保鋰二次電池的壽命特性的石墨類活性材料。因為石墨類活性材料與鋰相比具有-0.2V的低的放電電壓，所以使用石墨類活性材料而形成的電池能夠表現出3.6V的高的放電電壓，從而在鋰電池的能量密度方面提供許多優點。

同時，為了制造具有高容量和高電極密度的鋰二次電池，在制造鋰二次電池期間在電極工序中進行輥壓工序。在這種情況下，當石墨類活性材料很硬時，難以進行輥壓，并且可能難以獲得期望的密度。另一方面，當石墨類活性材料很軟時，由于在電極的制造中容易進行輥壓而容易獲得高密度的電極，但是其完全堵塞了存在于粒子之間的空隙，并且不利地影響電解液的浸漬性。

日本專利公布4403327號公開了一種用于鋰離子二次電池負極的石墨粉，但未提出上述問題的替代方案。

相關技術

[專利文獻]

日本專利公布4403327號

發明內容

[技術問題]

本發明的一個目的是提供一種鋰二次電池用負極活性材料，所述鋰二次電池用負極活性材料具有改善的快速充電特性和高溫存儲性能。

本發明的另一個目的是提供一種制備上述鋰二次電池用負極活性材料的方法。

此外，本發明的又一個目的是提供包含上述鋰二次電池用負極活性材料的鋰二次電池用負極和鋰二次電池。

[技術方案]

本發明提供一種鋰二次電池用負極活性材料，其包含：第一負極活性材料粒子，所述第一負極活性材料粒子包含第一人造石墨粒子和碳涂層，所述碳涂層形成在所述第一人造石墨粒子上并且包含硬碳；和第二負極活性材料粒子，所述第二負極活性材料粒子包含第二人造石墨粒子，其中，所述第一負極活性材料粒子的平均粒徑D₅₀與所述第二負極活性材料粒子的平均粒徑D₅₀之間的差值為5μm以下，并且在所述碳涂層的差示熱重分析中放熱峰處的溫度在580℃至690℃的范圍內。