负极活性物质、其制备方法、包含其的负极以及二次电池技术

本发明专利技术涉及负极活性物质、其制备方法、包含其的负极以及二次电池，上述负极活性物质包含由具有5nm～200nm的平均粒径(D50)的多个碳一次粒子组装而成的碳二次粒子，上述碳二次粒子具有0.5μm～20μm的平均粒径(D50)。子具有0.5μm～20μm的平均粒径(D50)。子具有0.5μm～20μm的平均粒径(D50)。

【技术实现步骤摘要】
负极活性物质、其制备方法、包含其的负极以及二次电池


[0001]本专利技术涉及负极活性物质、其制备方法、包含其的负极以及二次电池，具体地，涉及能够提高二次电池的容量、寿命及律速特性的负极活性物质、其制备方法、包含其的负极以及二次电池。

技术介绍

[0002]石墨为商用锂二次电池的主要负极活性物质，因其层状结构而使可逆性的电化学锂的插入/脱离成为可能，因还原电位低而在与正极形成电池时可以实现高能量密度。这样的石墨负极材料只能通过层状结构的边缘面(edge plane)使锂出入。但由于石墨是通过球形化工序制造的，因此暴露于电解质的边缘面少，锂的出入通道受限。因此，在急速充电时，因锂向石墨活性物质内插入的停滞而形成枝晶(dendtrite)。这不仅降低二次电池的律速及寿命性能，还引起正极的短路而成为火灾的原因。
[0003]并且，由于石墨的基底面的面间距离(d002＝0.335nm)窄，在插入锂时引起结构上的变形，因此在锂二次电池中的初始反应速度慢。而且，新一代二次电池中利用的Na
+
、K
+r/>、Mg
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极活性物质，其特征在于，包含由具有5nm～200nm的平均粒径的多个碳一次粒子组装而成的碳二次粒子，上述碳二次粒子具有0.5μm～20μm的平均粒径。2.根据权利要求1所述的负极活性物质，其特征在于，上述碳二次粒子具有球形的多孔性结构。3.根据权利要求2所述的负极活性物质，其特征在于，上述碳二次粒子具有0.5m2/g至100m2/g的比表面积。4.根据权利要求1所述的负极活性物质，其特征在于，上述碳二次粒子的粒度分布满足下述关系式1：关系式1：0.4≤(D90－D10)/D50≤0.7在上述式中，D90、D10及D50分别为通过激光衍射粒度分布测定法的体积
‑
基准粒度分布中的累积体积为90体积百分比的粒径、累积体积为10体积百分比的粒径及累积体积为50体积百分比的粒径)。5.根据权利要求1所述的负极活性物质，其特征在于，还包含石墨。6.根据权利要求5所述的负极活性物质，其特征在于，石墨的粒径D2与上述碳二次粒子的粒径D1的比例D2/D1为2至8，上述碳二次粒子与石墨的重量比为5∶95～90∶10。7.一种负极，其特征在于，包含权利要求1至6中任一项所述的负极活性物质。8.一种二次电池，其特征在于，包含权利要求7所述的负极。9.一种负极活性物质的制备方法，其特征在于，包括：步骤S100，将碳化前体高分子及牺牲高分子溶解于作为共同溶剂的第一溶剂来形成第一溶液；步骤S200，从上述第一溶液中去除第一溶剂来形成第一聚集体；以及步骤S300，碳化上述第一聚集体，或者碳化从上述第一聚集体中去除牺牲高分子的第二聚集体。10.根据权利要求9所述的负极活性物质的制备方法，其特征在于，上述第二聚集体通过如下步骤形成：使用溶解上述牺牲高分子的第二溶剂溶解上述第一聚集体内的牺牲高分子来形成含有第二聚集体的第二溶液的步骤；以及从上述第二溶液中分离出第二聚集体的步骤。11.根据权利要求9所述的负极活性物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炳善，
申请(专利权)人：檀国大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：