[发明专利]负极活性材料、锂电池和制备负极活性材料的方法

说明书

在2016年7月19日提交到韩国知识产权局的题为“Negative Active Material,Lithium Battery Including the Same,and Method of Preparing the Negative Active Material”(负极活性材料、包括其的锂电池和制备负极活性材料的方法)的第10-2016-0091440号韩国专利申请通过引用全部包含于此。

技术领域

实施例涉及负极活性材料、包括其的锂电池和制备负极活性材料的方法。

背景技术

锂电池，特别是锂二次电池，由于其高能量密度和简易设计已经用作便携式IT装置、电动车辆或电力存储应用的电源。这样的锂二次电池要求高的能量密度和/或长的寿命。

发明内容

实施例涉及包括硅基材料核和位于硅基材料核的表面上的沥青涂覆层的负极活性材料。沥青涂覆层包括中间相沥青。

负极活性材料可以具有大约1.0或更小的比率(I_D/I_G)，其中，比率(I_D/I_G)为在大约1300cm^-1至大约1400cm^-1处出现的峰的强度(I_D)与在大约1580cm^-1至大约1620cm^-1处出现的峰的强度(I_G)的比率，峰的强度为通过拉曼光谱学光谱测量的。

沥青涂覆层的量可以在从基于硅基材料核的总重的大约1wt％至大约40wt％的范围。

中间相沥青的量可以在从基于沥青涂覆层的总重的大约30wt％至大约100wt％的范围。

中间相沥青的量可以在从基于沥青涂覆层的总重的大约30wt％至大约90wt％的范围。

中间相沥青的量可以在从基于沥青涂覆层的总重的大于大约70wt％至大约90wt％的范围。

硅基材料核可以包括从硅、硅-碳复合物、氧化硅、硅合金和它们的组合中选取的一种。

硅基材料核可以包括硅-碳复合物。

负极活性材料可以具有大约1μm至大约20μm的中值粒径D50。

实施例还涉及一种锂电池，该锂电池包括：负电极，包括如上所述的负极活性材料；正电极，包括正极活性材料；电解质，在负电极与正电极之间。

实施例还涉及一种制备如上所述的负极活性材料的方法。该方法包括：将硅基材料核与包括中间相沥青的沥青混合；使混合物压缩成型，以获得压缩成型产物；对压缩成型产物进行热处理，以制备负极活性材料。

可以在惰性气体气氛中以从大约400℃至大约1100℃的范围的温度执行热处理。

惰性气体气氛可以包括从氮气气氛、氢气气氛和它们的组合中选择的一种。

该方法还可以包括研磨已热处理的压缩成型产物。

附图说明

通过参照附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员来讲将变得明显，在附图中：

图1示出根据实施例的负极活性材料的结构的示意图；

图2示出根据实施例的锂二次电池的结构的示意图；

图3示出了呈现根据示例1至示例4和对比示例1制备的负极活性材料的拉曼光谱学光谱的图；以及

图4示出了呈现根据示例5至示例8和对比示例2制造的锂二次电池的寿命特性的图。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式实施，且不应被解释为受限于这里阐述的实施例。相反，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，且将把示例性的实施方式充分地传达给本领域技术人员。

在绘制附图时，为了清楚示出，可以夸大层和区域的尺寸。

现在将详细地参照实施例，实施例的示例在附图中示出，在附图中，同样的参考标号始终表示同样的元件。就这一点而言，给出的实施例可以具有不同的形式，且不应解释为受限于在此阐述的描述。因此，下面通过参照附图来仅描述实施例，以解释本描述的多个方面。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任何和所有组合。诸如“……中的至少一个(种)”的表述在一列元件(要素)之后时，修饰整列元件(要素)而不是修饰该列中的个别元件(要素)。