[发明专利]负极活性材料、包含其的负极、包含所述负极的二次电池以及所述负极活性材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种负极活性材料，其包含硅‑碳类粒子，所述材料包含：SiC_x基质；和掺杂在所述SiC_x基质中的硼，其中所述SiC_x基质的x为0.3以上且小于0.6。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2017-0146923的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及负极活性材料、包含其的负极、包含所述负极的二次电池以及所述负极活性材料的制备方法。具体地，所述负极活性材料可以包含具有SiC_x基质和掺杂在所述SiC_x基质中的硼的硅-碳类粒子，其中所述SiC_x基质的x为0.3以上且小于0.6。

背景技术

由于化石燃料的使用迅速增加，使用替代能源或清洁能源的需求日益增加，并且作为该趋势的一部分，最活跃的研究领域是使用电化学反应的发电和蓄电领域。

目前，使用这类电化学能的电化学装置的典型实例是二次电池，并且其使用领域越来越大。近年来，随着例如便携式计算机、移动电话和照相机的便携式装置的技术开发和需求增加，对作为能源的二次电池的需求显著增加。在这类二次电池之中，具有高能量密度的锂二次电池，即具有高容量的锂二次电池，已经经过大量研究并且也已经被商业化并广泛使用。

通常，二次电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。负极包含用于使来自正极的锂离子嵌入和脱嵌的负极活性材料，并且作为所述负极活性材料，可以使用具有大放电容量的硅类粒子。然而，例如SiO_x(0≤x2)的硅类粒子的SiO₂在充电期间与从正极产生的Li离子反应并形成不可逆的锂硅酸盐。因此，电池的初始效率低。此外，例如SiO_x(0≤x2)的硅类粒子在充放电期间体积改变过大并且具有低导电性，从而存在电池寿命劣化的问题。

通常，为了解决这样的问题，已经使用了在硅类粒子的表面上形成涂层的技术。具体地，存在一种在硅类粒子的表面上形成碳涂层的方法(韩国专利公开号10-2015-0112746)。然而，即使形成了碳涂层，也难以控制不可逆相的形成，并且即使形成了碳涂层，降低电池电阻的效果也不会很大。

因此，需要一种负极活性材料，其在改善电池的初始效率、容量和寿命特性的同时，能够代替SiO_x(0≤x2)。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国专利公开号10-2015-0112746

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种负极活性材料，其能够抑制电池反应期间的不可逆反应，从而改善初始效率，并且具有优异的导电性、机械强度和化学稳定性，从而改善电池的容量和寿命特性。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种负极活性材料，其包含硅-碳类粒子，所述硅-碳类粒子具有SiC_x基质和掺杂在所述SiC_x基质中的硼，其中所述SiC_x基质的x为0.3以上且小于0.6。

根据本发明的另一方面，提供一种负极，其包含所述负极活性材料；以及提供一种二次电池，其包含所述负极。