[发明专利]制备锂二次电池用负极活性材料的方法和使用所述负极活性材料的锂二次电池

说明书

本发明涉及：制备二次电池用负极活性材料的方法，所述方法能够在纳米尺寸的硅粒子制备期间防止氧化；通过所述方法制备的二次电池用负极活性材料；包含所述二次电池用负极活性材料的二次电池用负极；以及锂二次电池。

技术领域

对相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2015年12月10日提交的韩国专利申请号10-2015-0176259、10-2015-0176263和10-2015-0176265以及2016年12月8日提交的韩国专利申请号10-2016-0166995的权益，并通过引用的方式将其全部公开内容并入本文中。

技术领域

本发明涉及制备锂二次电池用负极活性材料的方法以及使用所述负极活性材料的锂二次电池。

背景技术

近来，随着信息和通信产业的发展，与电子装置的小型化、轻型化、纤薄化和便携趋势相一致，对用作这样的电子装置的电源的高能量密度电池的需求不断增加。

作为可以最好地满足所述需求的可充电电池的锂二次电池已被用于便携式电子装置和通讯装置如小型摄像机、移动电话和笔记本电脑。

通常，锂二次电池由正极、负极和电解质构成，在其中可以进行充电和放电，这是因为通过第一次充电而从正极活性材料放出的锂离子在两个电极之间移动的同时可以起到转移能量的作用，例如锂离子嵌入到负极活性材料即碳粒子中，并在放电期间脱嵌。

由于便携式电子装置的发展而造成对高容量电池存在持续的需求，因此已积极进行了对与用作典型的负极活性材料的碳相比具有明显更高的每单位质量容量的高容量非碳类负极活性材料的研究。在这些负极活性材料中，已报道了硅类负极活性材料是廉价的，并且是具有高容量例如约10倍于作为商品化负极活性材料的石墨的放电容量(约4200mAh/g)的高容量负极活性材料。

然而，由于硅类负极活性材料是绝缘体，并且在伴有各种不同副反应的充放电过程中由于快速体积膨胀而引起发生电池性能的降低，例如发生负极活性材料粒子的破碎，形成不稳定的固体电解质界面(SEI)，或由于电接触而引起容量降低，因此这已成为硅类负极活性材料的商业化中的极大局限。

近来，为了使由充放电造成的硅类负极活性材料的破碎降至最低，已提出一种纳米尺寸的硅类负极活性材料的制备技术。

然而，为了制备所述纳米尺寸的硅类负极活性材料，要准备硅类材料块，然后对所述材料块进行纳米级别的研磨工序，其中在这种情况下，可能不容易控制纳米尺寸的硅类粒子的结晶度。此外，由于硅类负极活性材料在研磨工序期间被氧化，因此存在二次电池的初始效率最终降低的局限。

因此，为了克服上述局限，对开发在纳米尺寸的硅类负极活性材料的制备期间能够防止氧化的方法存在需求。

现有技术文献

韩国专利申请公开出版号10-2015-0109056

韩国专利申请公开出版号10-2014-0094676

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供制备二次电池用负极活性材料的方法，所述方法可以在纳米尺寸的硅粒子的制备期间防止氧化。

本发明的另一方面提供通过上述制备负极活性材料的方法制备的二次电池用负极活性材料。

本发明的另一方面提供包含本发明的负极活性材料的负极。

本发明的另一方面提供通过包含本发明的负极而使放电容量、初始效率和输出特性得到改善的锂二次电池。

技术方案