【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及负极及包含其的二次电池。
技术介绍
1、随着电子、通信及太空产业的发展，作为能源动力源的锂二次电池(lithiumsecondary battery)的需求急剧增加。尤其，随着全球对环保政策重要性的强调，电动汽车的市场呈飞跃式增长，韩国国内外有关锂二次电池的研究开发正蓬勃地进行着。
2、锂二次电池包含正极(cathode)、负极(anode)以及介于它们之间的隔膜(separator)，在正极及负极中分别具有能够使锂离子插入(insertion)及脱离(extraction)的活性物质。
3、锂二次电池的负极通常使用天然石墨、人造石墨等，但由于石墨的低能量密度，已经进行了通过开发新型负极材料来提高能量密度的研究，而硅系材料已成为替代方案。
4、但是，硅系材料因充放电时的体积膨胀而具有降低二次电池的循环寿命的问题。为了改善循环寿命特性，导入了混合单壁碳纳米管的方法，但由于单壁碳纳米管高昂的价格，使得在产业上的应用存在问题。并且，即使混合硅系材料与单壁碳纳米管，单壁碳纳米管也无法均匀分布在硅系材料的表面，从而存在急速充电性能的提高受限的问题。
5、因此，需要开发比石墨类负极材料的能量密度高、提高急速充电性能及循环寿命特性、产业上可应用的技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供提高急速充电性能及循环寿命特性并且制备经济性优秀的负极及包含其的二次电池。
2、本专利技术的负极包含：负极集电体；第一负极活性物
3、在本专利技术的一实施例中，所述第二负极活性物质层还可以包含碳系材料。
4、在本专利技术的一实施例中，所述碳系材料可以为选自由人造石墨、天然石墨、硬碳、软碳、炭黑、乙炔黑、科琴黑、super p及石墨烯组成的组中的一种以上。
5、在本专利技术的一实施例中，所述硅系材料可以包含选自由siox(0≤x<2)、si/c复合物及si合金组成的组中的一种以上。
6、在本专利技术的一实施例中，所述第二负极活性物质层还可以包含多壁碳纳米管。
7、在本专利技术的一实施例中，所述单壁碳纳米管的平均直径可以为0.1nm至8.0nm。
8、在本专利技术的一实施例中，所述单壁碳纳米管的平均直径可以为1.5nm至5.0nm。
9、在本专利技术的一实施例中，所述单壁碳纳米管的平均长度可以为3μm至20μm。
10、在本专利技术的一实施例中，所述单壁碳纳米管的平均长度可以为5μm至20μm。
11、在本专利技术的一实施例中，所述硅系材料与所述单壁碳纳米管的重量比可以为60∶1至150∶1。
12、在本专利技术的一实施例中，相对于所述第二负极活性物质层，所述硅系材料的含量可以为1重量百分比至20重量百分比。
13、在本专利技术的一实施例中，相对于所述第一负极活性物质层及第二负极活性物质层的总重量，所述单壁碳纳米管的含量可以为大于0.01重量百分比且小于等于0.15重量百分比。
14、在本专利技术的一实施例中，所述第一负极活性物质层与所述第二负极活性物质层的装载量比例可以为2∶8至8∶2。
15、在本专利技术的一实施例中，所述第一负极活性物质层、第二负极活性物质层的整体装载量水平可以为5mg/cm2至15mg/cm2。
16、在本专利技术的一实施例中，还可以包含形成于所述负极集电体与所述第一负极活性物质层之间的底漆层。
17、在本专利技术的一实施例中，所述底漆层可以包含粘合剂。
18、在本专利技术的一实施例中，所述粘合剂可以包含丁苯橡胶。
19、在本专利技术的一实施例中，所述底漆层还可以包含增粘剂。
20、在本专利技术的一实施例中，所述增粘剂可以包含选自由羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素及纤维素胶组成的组中的一种以上。
21、本专利技术的二次电池包含所述负极、正极以及介于所述负极与正极之间的隔膜。
22、本专利技术的负极及包含其的二次电池包含硅系材料及单壁碳纳米管作为负极材料，在提高能量密度的同时缓解因硅系材料的体积膨胀引起的导电途径孤立的问题，从而具有提高循环寿命特性的效果。
23、并且，本专利技术的负极及包含其的二次电池使硅系材料及单壁碳纳米管偏重于负极表面，在临近正极的负极表面增加锂离子(li-ion)反应点，从而可以使锂离子易于吸附在负极。因此，可以消除可能在正极中发生的过电压，可以减少析锂(li-plating)，从而具有提高急速充电性能的效果。
24、并且，与硅系材料均匀地存在于负极活性物质层的负极相比，本专利技术的负极及包含其的二次电池可以减少单壁碳纳米管的使用量，从而具有通过节减成本来提高制备经济性的效果。
25、并且，本专利技术的负极及包含其的二次电池使硅系材料及单壁碳纳米管偏重于负极表面，规定硅系材料与单壁碳纳米管间的含量比，从而具有在不降低二次电池的循环寿命特性的情况下改善急速充电性能的效果。
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1.一种负极，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述第二负极活性物质层还包含碳系材料。
3.根据权利要求1或2所述的负极，其特征在于，所述碳系材料为选自由人造石墨、天然石墨、硬碳、软碳、炭黑、乙炔黑、科琴黑、Super P及石墨烯组成的组中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述硅系材料包含选自由SiOx、Si/C复合物及Si合金组成的组中的一种以上，其中，0≤x<2。
5.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述第二负极活性物质层还包含多壁碳纳米管。
6.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述单壁碳纳米管的平均直径为0.1nm至8.0nm。
7.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述单壁碳纳米管的平均直径为1.5nm至5.0nm。
8.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述单壁碳纳米管的平均长度为3μm至20μm。
9.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述单壁碳纳米管的平均长度为5μm至20μm。
11.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，相对于所述第二负极活性物质层的总重量，所述硅系材料的含量为1重量百分比至20重量百分比。
12.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，相对于所述第一负极活性物质层及第二负极活性物质层的总重量，所述单壁碳纳米管的含量大于0.01重量百分比且小于等于0.15重量百分比。
13.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述第一负极活性物质层与所述第二负极活性物质层的装载量比例为2∶8至8∶2。
14.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述第一负极活性物质层及所述第二负极活性物质层的整体装载量水平为5mg/cm2至15mg/cm2。
15.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，还包含形成于所述负极集电体与所述第一负极活性物质层之间的底漆层。
16.根据权利要求15所述的负极，其特征在于，所述底漆层包含粘合剂。
17.根据权利要求16所述的负极，其特征在于，所述粘合剂包含丁苯橡胶。
18.根据权利要求16所述的负极，其特征在于，所述底漆层还包含增粘剂。
19.根据权利要求18所述的负极，其特征在于，所述增粘剂包含选自由羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素及纤维素胶组成的组中的一种以上。
20.一种二次电池，其特征在于，包含：
...【技术特征摘要】
1.一种负极，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述第二负极活性物质层还包含碳系材料。
3.根据权利要求1或2所述的负极，其特征在于，所述碳系材料为选自由人造石墨、天然石墨、硬碳、软碳、炭黑、乙炔黑、科琴黑、super p及石墨烯组成的组中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述硅系材料包含选自由siox、si/c复合物及si合金组成的组中的一种以上，其中，0≤x<2。
5.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述第二负极活性物质层还包含多壁碳纳米管。
6.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述单壁碳纳米管的平均直径为0.1nm至8.0nm。
7.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述单壁碳纳米管的平均直径为1.5nm至5.0nm。
8.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述单壁碳纳米管的平均长度为3μm至20μm。
9.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述单壁碳纳米管的平均长度为5μm至20μm。
10.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述硅系材料与所述单壁碳纳米管的重量比为60∶1至150∶1。
11.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，相对于所述第二负极活性...
【专利技术属性】
技术研发人员：李成雨，柳相百，金玉姬，李知儿，
申请(专利权)人：SK新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：
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