用于电池的负极活性材料及其制备方法、电极、电池技术

本申请提供了一种用于电池的负极活性材料及其制备方法、电极、电池。负极活性材料包括负极活性物质颗粒；负极活性物质颗粒包括多孔硅氧化合物颗粒和碳膜层，多孔硅氧化合物颗粒包括微孔，微孔的孔径＜2nm，多孔硅氧化合物颗粒的孔容≤0.25cm<supgt;3</supgt;/g，多孔硅氧化合物颗粒的表面部分或完全被碳膜层覆盖。本发明专利技术所提供用于电池的负极活性材料在使用时具有压实密度高、膨胀小、能量密度高的电化学特性。利用该种负极活性材料制备的电池具有低膨胀、高能量密度和优异的循环性能等优势。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池领域，具体地，涉及一种用于电池的负极活性材料及其制备方法、电极、电池。

技术介绍

1、近年来，随着各种便携式电子装置和电动汽车的不断发展，其对于能量密度高、循环寿命长的电池的需求日益迫切。目前商业化的锂离子电池的负极活性材料主要为石墨，但由于理论容量低(372mah/克)，限制了电池能量密度的进一步提高。而单质硅负极活性材料则具有很高的容量优势(室温下嵌锂态为li15si4，理论储锂容量约3600mah/g)，是目前商业石墨负极活性材料理论容量的10倍左右，具有其它负极活性材料无法匹敌的高容量优势，因此成为了学术界和产业界多年来的研发热点，并逐渐从实验室研发走向商业应用。

2、目前针对硅负极活性材料的开发主要有三种，一是单质硅(包括纳米硅、多孔硅、非晶硅等)及其同碳材料的复合材料；二是硅与其它金属(如铁、锰、镍、铬、镉、锡、铜等)、非金属(碳、氮、磷、硼等)成分组合而成的合金材料；三是硅氧化合物及其同碳材料的复合材料。以上三种结构中，单质硅材料的理论容量最高，因此理论能量密度也最高。然而，单质硅负极活性材料在嵌脱锂过程中存在严重的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于电池的负极活性材料，其特征在于，包括负极活性物质颗粒；所述负极活性物质颗粒包括多孔硅氧化合物颗粒和碳膜层，所述多孔硅氧化合物颗粒包括微孔，所述微孔的孔径＜2nm，所述多孔硅氧化合物颗粒的孔容≤0.25cm3/g，优选为≤0.2cm3/g，所述多孔硅氧化合物颗粒的表面部分或完全被所述碳膜层覆盖。

2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述多孔硅氧化合物颗粒还包括介孔，所述介孔的孔径为2～50nm，优选为2～30nm，更优选为2～20nm。

3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述负极活性物质颗粒满足：D≥0.75，优选为≥0.8...

【技术特征摘要】

1.一种用于电池的负极活性材料，其特征在于，包括负极活性物质颗粒；所述负极活性物质颗粒包括多孔硅氧化合物颗粒和碳膜层，所述多孔硅氧化合物颗粒包括微孔，所述微孔的孔径＜2nm，所述多孔硅氧化合物颗粒的孔容≤0.25cm3/g，优选为≤0.2cm3/g，所述多孔硅氧化合物颗粒的表面部分或完全被所述碳膜层覆盖。

2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述多孔硅氧化合物颗粒还包括介孔，所述介孔的孔径为2～50nm，优选为2～30nm，更优选为2～20nm。

3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述负极活性物质颗粒满足：d≥0.75，优选为≥0.8；其中，d＝d1/d2，d为所述负极活性物质颗粒的相对振实密度，d1为所述负极活性物质颗粒的振实密度，d2为所述负极活性物质颗粒不具有孔隙时的振实密度。

4.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述负极活性材料的比表面积为0.1～15m2/g，优选为0.3～10m2/g，更优选为0.3～6m2/g。

5.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述负极活性物质颗粒还包含锂元素，所述锂元素含量为0.1～20wt％，优选为2～18wt％，更优选为4～15wt％。

6.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述多孔硅氧化合物颗粒中硅元素含量为30～80wt％，优选为35～...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗姝，李喆，查道松，赵双宇，连芸芸，陆玉婷，王岑，张和宝，
申请(专利权)人：博赛利斯南京有限公司，
类型：发明
国别省市：