二次电池用负极活性物质及其制造方法、以及二次电池技术

技术编号：41288030 阅读：4 留言：0更新日期：2024-05-11 09:36

二次电池用负极活性物质包含具有基质和分散于基质中的硅相的复合颗粒。复合颗粒被包覆层包覆。包覆层是碳材料与含氟材料的混合体。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及二次电池用负极活性物质及其制造方法、以及使用了该二次电池用负极活性物质的二次电池。

技术介绍

1、近年来，非水电解质二次电池等二次电池由于具有高电压且高能量密度，因此期待作为小型民生用途、蓄电装置以及电动汽车的电源。在要求二次电池的高能量密度化的过程中，作为理论容量密度高的负极活性物质，期待利用包含与锂合金化的硅(silicon)的材料。

2、然而，包含硅的材料由于不可逆容量大，因此存在初期的充放电效率(特别是初次放电容量相对于初次充电容量之比)低的问题。因此，提出了将相当于不可逆容量的锂预先导入含硅的材料的各种技术。具体而言，提出了使用包含硅酸锂相和分散在硅酸锂相内的硅颗粒的复合颗粒(专利文献1)。硅颗粒有助于充放电反应(可逆的锂的吸收和释放)。

3、专利文献2提出了一种非水电解质二次电池用负极材料，其是具有负极活性物质颗粒的非水电解质二次电池用负极材料，其中，所述负极活性物质颗粒具有由siox(0.5≤x≤1.6)表示的硅化合物，硅化合物在表面或内部包含li化合物，负极活性物质颗粒具有由包覆硅化合物的表面的有机高分子构成的覆膜层。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2015-153520号公报

7、专利文献2：国际公开第2015/107581号

技术实现思路

1、专利技术要解决的问题

2、然而，已知专利文献1所记载的复合颗粒在充放电时伴随锂的吸收和释放的硅颗粒

3、通过用专利文献2中记载的有机高分子包覆复合颗粒的表面，能够在某种程度上抑制循环特性的降低。然而，由有机高分子构成的覆膜层作为电阻起作用，因此电子传导性和锂离子传导性降低，有时无法得到期望的循环特性的降低抑制效果。

4、用于解决问题的方案

5、鉴于以上，本专利技术的一方面涉及一种二次电池用负极活性物质，其包含具有基质和分散于基质中的硅相的复合颗粒，所述复合颗粒被包覆层包覆，所述包覆层是碳材料与含氟材料的混合体。

6、本专利技术的另一方面涉及一种二次电池用负极活性物质的制造方法，其具有：得到具有基质和分散在基质中的硅相的复合颗粒的工序；用碳材料包覆所述复合颗粒，形成包覆层的工序；将形成有所述包覆层的所述复合颗粒与含氟有机高分子的粉末混合，得到混合物的工序；以及在所述含氟有机高分子的熔点以上的温度下对所述混合物进行热处理，使所述含氟有机高分子渗透至所述包覆层内的工序。

7、本专利技术的又一方面涉及一种二次电池，其具备正极、负极、电解质以及介于所述正极与所述负极之间的分隔件，所述负极包含集电体和负极活性物质层，所述负极活性物质层包含上述二次电池用负极活性物质。

8、专利技术的效果

9、通过使用本公开的负极活性物质，能够实现具有优异的充放电循环特性的二次电池。

10、将本专利技术的新的特征记述在所附的权利要求书中，但本专利技术涉及结构和内容这两者，与本专利技术的其他目的和特征一起，通过对照附图的以下的详细的说明来更好地理解。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种二次电池用负极活性物质，其包含具有基质和分散于基质中的硅相的复合颗粒，

2.根据权利要求1所述的二次电池用负极活性物质，其中，

3.根据权利要求1或2所述的二次电池用负极活性物质，其中，

4.根据权利要求3所述的二次电池用负极活性物质，其中，

5.根据权利要求4所述的二次电池用负极活性物质，其中，

6.根据权利要求1～5中任一项所述的二次电池用负极活性物质，其中，

7.根据权利要求1～6中任一项所述的二次电池用负极活性物质，其中，

8.根据权利要求1～7中任一项所述的二次电池用负极活性物质，其中，

9.根据权利要求8所述的二次电池用负极活性物质，其中，

10.一种二次电池用负极活性物质的制造方法，其具有：

11.根据权利要求10所述的二次电池用负极活性物质的制造方法，其中，

12.根据权利要求10或11所述的二次电池用负极活性物质的制造方法，其中，

13.根据权利要求10～12中任一项所述的二次电池用负极活性物质的制造方法，其中，

14.一种二次电池，其具备正极、负极、电解质以及介于所述正极与所述负极之间的分隔件，

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】