[发明专利]负极活性材料、包含所述负极活性材料的负极和包含所述负极的二次电池

说明书

本发明涉及一种负极活性材料，包含：包含SiO_x(0x2)的核；设置在所述核上并且包含锂硅酸盐的壳；和设置在所述壳上并且包含碳纳米管的涂层。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月19日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2017-0135882的权益，该韩国专利申请的公开内容以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种负极活性材料、包含所述负极活性材料的负极和包含所述负极的二次电池，其中，具体地，所述负极活性材料包含核，所述核包含SiO_x(0x2)；设置在所述核上并且包含锂硅酸盐的壳；和设置在所述壳上并且包含碳纳米管的涂层。

背景技术

由于化石燃料的使用迅速增加，因此对使用替代能源或清洁能源的需求已经增加，并且作为这种趋势的一部分，利用电化学反应的发电和蓄电是最积极研究的领域。

目前，使用电化学能的电化学装置的典型实例可以是二次电池并且存在它的使用领域正在越来越扩大的趋势。近年来，随着对诸如便携式计算机、移动电话和照相机的便携式装置的技术发展和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求已经显著增加。在这些二次电池中，具有高能量密度(即高容量)的锂二次电池已经经过大量研究并且已经被商业化和广泛使用。

一般来说，二次电池由正极、负极、电解质和隔膜构成。负极包含负极活性材料，其中来自正极的锂离子被嵌入和脱嵌，并且具有高放电容量的硅类粒子可以用作负极活性材料。然而，诸如SiO_x(0≤x2)的硅类粒子具有以下局限性，即它具有低的初始效率，寿命特性不优异，并且它的体积在充电和放电期间过度变化。

通常，已经使用用于在硅类粒子的表面上形成涂层的技术来解决这种局限性。例如，正在使用在硅类粒子的表面上形成包含无定形碳的碳涂层的技术(韩国专利申请公开号10-2015-0112746)。然而，由于仅通过包含无定形碳的碳涂层来确保导电路径是不够的，因此改善初始效率和寿命特性的效果不显著。此外，由于需要用于形成碳涂层的单独工序，因此存在制备工序不能简化的局限性。

因此，对能够进一步改善初始效率和寿命特性的负极活性材料和可以简化制备工序的制备负极活性材料的方法存在需求。

[现有技术文献]

[专利文献]

韩国专利申请公开号10-2015-0112746

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种能够改善初始效率和寿命特性的负极活性材料、包含所述负极活性材料的负极、包含所述负极的二次电池和可以简化制备工序的制备负极活性材料的方法。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种负极活性材料，包含：包含SiO_x(0x2)的核；设置在所述核上并且包含锂硅酸盐的壳；和设置在所述壳上并且包含碳纳米管的涂层。

根据本发明的另一个方面，提供了一种包含所述负极活性材料的负极和包含所述负极的二次电池。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制备负极活性材料的方法，包括：混合SiO_x(0x2)粒子和Li₂CO₃；以及将所述混合的SiO_x(0x2)粒子和Li₂CO₃与催化剂一起在H₂气氛中进行热处理。

有益效果