二次电池用阴极活性物质及其制造方法技术

技术编号:17470737 阅读:271 留言:0更新日期:2018-03-15 07:12
本发明专利技术提供二次电池用阴极活性物质及其制造方法,所述二次电池用阴极活性物质包含:晶质碳粒子;表面被覆非晶质第一碳层、且在分散于所述晶质碳粒子的表面的状态下朝粒子的内部方向嵌入的硅系纳米粒子;及包覆上述晶质碳粒子和硅系纳米粒子的表面的非晶质第二碳层。本发明专利技术中,能够提供具有优异的寿命特性和高电池容量的新型金属复合体系阴极活性物质。

【技术实现步骤摘要】
二次电池用阴极活性物质及其制造方法
本专利技术涉及具有优异的寿命特性和高电池容量的新型二次电池用金属复合体系阴极活性物质及其制造方法。
技术介绍
锂二次电池作为便携式通信设备、笔记本电脑、照相机等小型设备的便携式电源装置被广泛利用。近年来,随着储能装置的应用领域向汽车、新再生能源以及智能电网等领域扩大,锂二次电池的应用领域也逐渐扩大。为了表现出上述锂二次电池的优异的寿命特性,已知有在阴极材料上涂布非晶质碳的方法、提高阴极材料的导电性的方法等。此外,为了具有高电池容量,已知有利用金属氧化物或硅氧化物作为阴极材料的方法等。另一方面,硅(Si)由于与Li的反应电位低,并且与碳材阴极材料相比具有4200mAh/g的很高的理论容量、优越的价格竞争力,因此作为新一代锂二次电池阴极材料受到很大关注。但是,随着充放电循环进行,会因锂离子的嵌入和脱嵌而发生体积膨胀或收缩4倍以上的现象,由此导致电池的寿命下降、稳定性下降的问题。为了克服上述硅电极材料的问题,正在进行将硅和碳材料复合化或微粉化而构成电极材料的研究等。此外,已知有用于抑制硅的体积膨胀的表面处理、硅的非晶质化、为了具有硅氧化物组成而进行氧化的本文档来自技高网...
二次电池用阴极活性物质及其制造方法

【技术保护点】
一种二次电池用阴极活性物质,包含:晶质碳粒子;表面被覆非晶质第一碳层、且在分散于所述晶质碳粒子的表面的状态下朝粒子的内部方向嵌入的硅系纳米粒子;和包覆所述晶质碳粒子和硅系纳米粒子的表面的非晶质第二碳层。

【技术特征摘要】
2016.09.05 KR 10-2016-01140881.一种二次电池用阴极活性物质,包含:晶质碳粒子;表面被覆非晶质第一碳层、且在分散于所述晶质碳粒子的表面的状态下朝粒子的内部方向嵌入的硅系纳米粒子;和包覆所述晶质碳粒子和硅系纳米粒子的表面的非晶质第二碳层。2.根据权利要求1所述的二次电池用阴极活性物质,其特征在于,所述晶质碳粒子是平均粒径为3~30μm的球形粒子。3.根据权利要求1所述的二次电池用阴极活性物质,其特征在于,所述硅系纳米粒子选自Si、SiOx、Si-C复合体、Si-Q合金及它们的组合,其中,0<x<2,Q为碱金属、碱土金属、第13族~第16族元素、过渡金属、稀土元素或它们的组合,所述Q中Si除外。4.根据权利要求1所述的二次电池用阴极活性物质,其特征在于,所述硅系纳米粒子的平均粒径为10~500nm。5.根据权利要求1所述的二次电池用阴极活性物质,其特征在于,所述阴极活性物质中,晶质碳粒子、硅系纳米粒子与非晶质第一、二碳层的含量比为75~95:2.5~20:2.5~10重量比率。6.根据权利要求1所述的二次电池用阴极活性物质,其特征在于,所述非晶质第一碳层的厚度为1~50nm,所述非晶质第二碳层的厚度为100~1500nm。7.根据权利要求1所述的二次电池用阴极活性物质,其特征在于,根据氮吸附BET法测定的比表面积为3~15m2/g。8.根据权利要求1所述的二次电池用阴极活性物质,其特征在于,所述阴极活性物质包含在表面或内部形成的多个气孔,并且5~100nm大小的气孔体积按粒子每单位重量计为1×10-4~1.5×10-3cm3/g·nm。9.根据权利要求1所述的二次...

【专利技术属性】
技术研发人员:李应周金钟秀安东骏
申请(专利权)人:GS爱能吉股份有限公司
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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