[发明专利]负极活性材料及其制备方法、负电极及锂电池有效
申请号: | 201210272100.0 | 申请日: | 2012-08-01 |
公开(公告)号: | CN103094538B | 公开(公告)日: | 2017-03-01 |
发明(设计)人: | 金德炫;金载明;朱圭湳;金泰植 | 申请(专利权)人: | 三星SDI株式会社 |
主分类号: | H01M4/48 | 分类号: | H01M4/48;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京铭硕知识产权代理有限公司11286 | 代理人: | 刘灿强 |
地址: | 韩国京畿*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 负极 活性 材料 及其 制备 方法 电极 锂电池 | ||
1.一种负极活性材料,所述负极活性材料包括:
复合物,包括基质和硅颗粒,基质包括氧化硅、碳化硅和碳,硅颗粒分散在基质中;以及
碳包覆膜,形成在复合物的表面上,
其中,在X射线衍射图谱中,SiC峰与Si峰的强度比为1或更大。
2.如权利要求1所述的负极活性材料,其中,在负极活性材料的X射线衍射图谱中,SiC峰的半峰全宽为0.1°至1°。
3.如权利要求1所述的负极活性材料,其中,在负极活性材料的X射线衍射图谱中,SiC峰存在于34°至37°的Bragg2θ角处。
4.如权利要求1所述的负极活性材料,其中,在负极活性材料的X射线衍射图谱中,SiC峰与Si峰的强度比为1至10。
5.如权利要求1所述的负极活性材料,其中,基于从负极活性材料的X射线荧光分析得出的测量结果,硅的量为45wt%至65wt%,氧的量为10wt%至23wt%,碳的量为12wt%至45wt%。
6.如权利要求1所述的负极活性材料,其中,基于100重量份的硅颗粒,负极活性材料中的氧化硅的量为10重量份至30重量份。
7.如权利要求1所述的负极活性材料,其中,基于100重量份的硅颗粒,负极活性材料中的碳化硅的量为50重量份至90重量份。
8.如权利要求1所述的负极活性材料,其中,基于100重量份的复合物,负极活性材料的碳包覆膜中的碳的量为0.1重量份至20重量份。
9.如权利要求1所述的负极活性材料,其中,硅颗粒的平均颗粒尺寸为1nm至300nm。
10.一种制备如权利要求1至9中任意一项所述的负极活性材料的方法,所述负极活性材料包括:复合物,包括基质和硅颗粒,基质包括氧化硅、碳化硅和碳,硅颗粒分散在基质中;以及碳包覆膜,形成在复合物的表面上,其中,在X射线衍射图谱中,SiC峰与Si峰的强度比为1或更大,所述方法包括:
将硅颗粒和氧化硅提供至碳棒以制备用于电弧放电的负电极;以及
使所述负电极和用于电弧放电的正电极电弧放电。
11.如权利要求10所述的方法,其中,在将硅颗粒和氧化硅提供至碳棒之前,还提供碳质材料。
12.如权利要求11所述的方法,其中,基于100重量份的硅颗粒,碳质材料的量为0.5重量份至50重量份。
13.如权利要求10所述的方法,其中,通过将20V至50V的直流电压施加至碳棒、负电极和正电极中的至少一个来执行电弧放电。
14.一种包括如权利要求1至9中任意一项所述的负极活性材料的负电极。
15.一种锂电池,所述锂电池包括负电极,所述负电极包括如权利要求1至9中任意一项所述的负极活性材料。
16.如权利要求15所述的锂电池,其中,在锂电池充电和放电之后的负极活性材料的X射线衍射图谱中,SiC峰与Si峰的强度比为0.5至0.7。
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