用于二次电池的负极活性物质和使用其的二次电池制造技术

公开了一种负极活性物质，该负极活性物质在充电/放电期间具有小的体积变化从而不可能导致电绝缘，并具有优异的初始效率和优异的容量保持特性。另外，精细结晶区域存在于合金的基质上，锂可以根据精细结晶区域的存在更容易地分散。本发明专利技术的目标是提供一种负极活性物质，其中，精细结晶区域的比率由非晶化程度表示，在设计电池时通过测量50次循环之后的膨胀率来优化该负极活性物质。本发明专利技术提供了一种用于二次电池的负极活性物质，所述负极活性物质是由以下的化学式形成的合金，其中，用于二次电池的负极活性物质中的Ti与Fe的比为1:1，用于二次电池的负极活性物质中的Si:Ti或Si:Fe的比具有5:1至9:1的范围。SixTiyFezAlu(x、y、z和u为at％，x：1‑(y+z+u)，y：0.09至0.14，z：0.09至0.14，u：大于0.01且小于0.2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二次电池的负极活性物质和使用其的二次电池
本申请要求于2015年1月7日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0001838号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。本专利技术涉及一种用于二次电池的负极活性物质和一种使用其的二次电池。
技术介绍
现有技术中的锂电池使用锂金属作为负极活性物质，但是当使用锂金属时，电池由于枝晶的形成而短路，导致爆炸的危险，使得碳基材料被广泛地用作负极活性物质，而不是锂金属。碳基活性物质包括诸如石墨和人造石墨的结晶碳以及诸如软碳和硬碳的非晶碳。然而，非晶碳具有大的容量，但是具有在充电/放电过程期间不可逆性大的问题。石墨代表性地用作结晶碳，并具有372mAh/g的理论极限容量，该理论极限容量是大的，使得其用作负极活性物质。然而，即使石墨或碳基活性物质的理论容量稍大，理论容量仅为大约380mAh/g，从而也存在以下问题：在未来开发大容量锂电池时，不能使用上述负极。为了解决这个问题，目前已经在积极进行对金属基或金属间化合物基负极活性物质的研究。例如，已经进行了对使用金属(例如铝、锗、硅、锡、锌和铅)或半金属作为负极活性物质的锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于二次电池的负极活性物质，所述负极活性物质是由以下的化学式形成的合金，其中，用于二次电池的负极活性物质中的Ti与Fe的比为1:1，用于二次电池的负极活性物质中的Si:Ti或Si:Fe的比具有5:1至9:1的范围，SixTiyFezAlu，其中，x、y、z和u为at％，x：1‑(y+z+u)，y：0.09至0.14，z：0.09至0.14，u：大于0.01且小于0.2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.07 KR 10-2015-00018381.一种用于二次电池的负极活性物质，所述负极活性物质是由以下的化学式形成的合金，其中，用于二次电池的负极活性物质中的Ti与Fe的比为1:1，用于二次电池的负极活性物质中的Si:Ti或Si:Fe的比具有5:1至9:1的范围，SixTiyFezAlu，其中，x、y、z和u为at％，x：1-(y+z+u)，y：0.09至0.14，z：0.09至0.14，u：大于0.01且小于0.2。2.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，合金内的基质上的精细结晶区域的晶化程度为25％或更大，其中，负极活性物质在50次循环之后的膨胀率具有70％至150％的范围。3.根据权利要求2所述的负极活性物质，其中，基于原子百分比(at％)，用于二次电池的负极活性物质中的Al具有5％至19％的范围。4.根据权利要求3所述的负极活性物质，其中，基于at％，用于二次电池的负极活性物质中的Al具有10％至19％的范围。5.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，基于at％，用于二次电池的负极活性物质中的Ti和Fe中的每个具有9％至12.5％的范围。6.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，用于二次电池的负极活性物质在50次循环之后的放电容量为初始放电容量的90％或更大。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔永必，朴彻浩，金珉铉，金明汉，金璇璟，
申请(专利权)人：日进电气有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR