[发明专利]二次电池用负极

说明书

本文提供了一种负极和包含该负极的二次电池。特别地，该负极包含：集电器；包含第一活性材料粒子且布置在集电器上的第一活性材料层；和包含第二活性材料粒子且布置在第一活性材料层上的第二活性材料层，其中第二活性材料粒子的锂离子扩散速率是第一活性材料粒子的两到三倍。

技术领域

相关申请的交叉参考

本申请要求于2016年7月4日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0084358号的优先权权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明涉及负极和包含它的二次电池，其中所述负极可以包含第一和第二活性材料层，并且所述第二活性材料层的活性材料粒子的锂离子扩散速率是所述第一活性材料层的活性材料粒子的二到三倍。

背景技术

由于化石燃料使用的快速增长，对使用替代能源或清洁能源的需求日益增加，因此对使用电化学反应的发电和储能领域的研究最为积极地进行。

作为使用这样的电化学能的电化学装置的代表性例子，目前使用的是二次电池，并且其应用趋向于逐渐扩大。近来，与便携式装置例如便携式计算机、移动电话、照相机等的技术发展和对此的需求方面的增长相一致，对作为能源的二次电池的需求正在迅速增长。在这样的二次电池之中，对能量密度高、工作电压高、循环寿命长、自放电率低的锂二次电池已经进行了很多研究，并且这样的锂二次电池是市场上可买到并且使用广泛的。

通常，二次电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。在所述二次电池中，锂离子在相反的电极之间往复运动的同时发生能量转移，使得通过第一次充电，来自正极活性材料的锂离子嵌入负极活性材料例如碳粒子中，而在放电期间锂离子脱嵌，并且以这种方式，所述二次电池可被充电和放电。

为了实现负极的高容量，当单独使用诸如天然石墨等的活性材料时，即使实现了高容量也会出现诸如充电性能差的问题。因此，为了实现负极高容量和充电/放电性能二者的改善，常规地，一般在单一活性材料层中使用锂结合量大的活性材料和充电/放电容量优异的活性材料的混合物。

然而，当使用上述方法时，充电/放电容量优异的活性材料不能充分定位于负极的表面，因此，锂离子不能顺利地扩散。因此，充电性能的改善受限，并且电极因负极表面的副反应而被腐蚀，或者在其表面产生副产物，从而负极的性能劣化。

因此，需要开发一种负极，其可以保持高容量、表现出优异的充电性能并抑制其表面处的副反应。

发明内容

【技术问题】

本发明的一个方面提供了一种负极，其中使用该负极可以制造充电/放电性能提高的高容量电池，并将因锂沉积在其表面处引起的副产物产生最小化。

【对技术问题的方案】

本发明的一个实施方式提供了一种负极，其包含：集电器；包含第一活性材料粒子且布置在所述集电器上的第一活性材料层；包含第二活性材料粒子且布置在第一活性材料层上的第二活性材料层，其中所述第二活性材料粒子的锂离子扩散速率是所述第一活性材料粒子的两到三倍。

【发明的有益效果】

在根据本发明的负极中，包含具有高锂离子扩散速率的第二活性材料粒子的第二活性材料层布置在其表面处，由此锂离子在其表面处顺利地扩散，因此可以提高电池的充电性能并且可以使因锂沉积在其表面处引起的副产物产生最小化。另外，包含能够增加锂结合量的第一活性材料粒子的第一活性材料层布置在集电器上，由此可以使用所述负极来制造高容量电池。

附图说明

图1是根据本发明一个实施方式的负极的横截面图。

图2示出了本发明实施方式的横截面图像(参见(a))和比较例的横截面图像(参见(b))。