负极活性材料、负极以及电池制造技术

本发明专利技术涉及负极活性材料、负极以及电池。负极活性材料包含活性粒子以及修饰层。活性粒子含有硅元素、碳元素、或其组合。修饰层披覆于活性粒子的表面。修饰层包含偶合剂的残基与金属化合物的残基。偶合剂的残基键合在活性粒子与金属化合物的残基之间。金属化合物的残基含有金属原子。有金属原子。

【技术实现步骤摘要】
负极活性材料、负极以及电池


[0001]本专利技术涉及负极活性材料、负极以及电池。

技术介绍

[0002]随着锂离子电池能量密度的不断提升，传统的石墨材料已经无法满足高比能电池的设计需求。硅(Si)基材料凭借着高达4200mAh/g的容量，以及与石墨接近的嵌锂平台，成为了最有希望的下一代高容量负极材料。然而，硅材料在与锂(Li)进行合金化的过程中体积膨胀可达300％以上，从而导致颗粒的粉化和破碎，以及固体电解质界面膜(Solid Electrolyte Interphase；SEI)的破坏，严重影响锂离子电池的循环寿命。
[0003]硅氧化物(SiOx)材料的出现让高容量硅基负极的应用出现了转机。然而，硅氧化物首次库伦效率远低于石墨和硅碳材料。这成为了硅氧化物材料应用的一大障碍。

技术实现思路

[0004]本专利技术涉及负极活性材料、负极以及电池。
[0005]根据本专利技术的一方面，提出负极活性材料，其包含活性粒子以及修饰层；活性粒子含有硅元素、碳元素、或其组合；修饰层披覆于活性粒子的表面；修饰层包含偶合剂的残本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.负极活性材料，包含：活性粒子，其含有硅元素、碳元素、或其组合；以及修饰层，其披覆于所述活性粒子的表面，其中所述修饰层包含偶合剂的残基与金属化合物的残基，所述偶合剂的残基键合在所述活性粒子与所述金属化合物的残基之间，所述金属化合物的残基含有金属原子。2.如权利要求1所述的负极活性材料，其中所述活性粒子包含硅、硅氧化物、碳修饰的氧化硅、硅碳、碳材、或其组合。3.如权利要求1所述的负极活性材料，其中所述偶合剂为硅烷化合物，其中在所述硅烷化合物中，硅原子上的取代基为可水解基团或甲基，另一取代基为含有巯基、环氧基、乙烯基、或胺基的基团。4.如权利要求1所述的负极活性材料，其中所述偶合剂为硅烷化合物，以式(1)表示，Q
m
H3‑
m
SiA
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式(1)其中，m＝1～3，Q各自独立为可水解基团或甲基，A为末端含有巯基(
‑
SH)、环氧基、乙烯基、或胺基的基团。5.如权利要求3或4所述的负极活性材料，其中所述可水解基团为烷氧基。6.如权利要求1所述的负极活性材料，其中所述偶合剂包含3
‑
硫醇基丙基三甲氧基硅烷、3
‑
硫醇基丙基甲基二甲氧基硅烷、3
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：赖冠霖，陈振崇，杨长荣，叶定儒，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：