[发明专利]用于二次电池的阳极活性材料、其制备方法和包括其的二次电池

说明书

本公开涉及一种用于钠离子二次电池的阳极活性材料、该阳极活性材料的制备方法和包括所述阳极活性材料的钠离子二次电池。更具体地，所述用于钠离子二次电池的阳极活性材料包含通过简单的沉淀工艺得到的钴锡尖晶石氧化物，并且可以应用于具有高容量特性的钠离子二次电池中。

技术领域

本公开涉及一种用于钠离子二次电池的阳极活性材料、其制备方法和包括所述阳极活性材料的钠离子二次电池。更具体地，本公开涉及一种用于钠离子二次电池的阳极活性材料，该阳极活性材料包含通过简单的沉淀工艺得到的钴锡尖晶石氧化物，并且涉及所述阳极活性材料在具有高容量特性的钠离子二次电池中的应用。

背景技术

在高性能锂离子二次电池(LIB)的情况下，近来已经进行许多研究以改善其性能。然而，由于锂的储藏不足并由此锂昂贵，因此，将锂二次电池应用于大容量储能系统中存在限制。为了克服这种限制，使用钠的钠离子二次电池(SIB)已经受到很多关注，因为钠的储藏丰富并由此钠便宜。

与锂离子二次电池相比，由于物理性能的差异如锂离子的尺寸与钠离子的尺寸之间的差异，钠离子二次电池表现出相对降低的能量密度和输出密度。然而，在大容量储能系统的情况下，重量或体积不重要。因此，钠离子凭借低成本和丰富的储藏可以是锂离子的良好替代品。此外，在元素周期表中钠位于锂的正下方。因此，这两种元素在化学方面相似，因此，钠离子适合替代锂离子。

如更早所描述的，由于钠离子二次电池的优点，已经进行许多关于具有层状结构的阴极活性材料的研究。然而，阳极的开发相对未完成。

根据相关技术，在锂二次电池领域中已经广泛研究的诸如石墨或硅的阳极材料不适合钠离子嵌入。此外，由于现有的层状阳极材料由于钠离子的大尺寸而具有充电/放电的限制，因此，据报道提供低的容量。为了克服这种限制，已经进行一些关于使用金属氧化物作为用于钠离子二次电池的阳极材料的研究。已知这种金属氧化物表现出高容量特性。

因此，本发明人发现，包含通过简单的沉淀工艺得到的钴锡尖晶石氧化物的用于钠离子二次电池的阳极活性材料可以应用于具有高容量特性的钠离子二次电池中。本公开以这一发现为基础。

[参考文献]

专利文献1.韩国专利特许公开No.10-2014-0103376

专利文献2.韩国专利特许公开No.10-2017-0004105

发明内容

技术问题

本公开旨在解决相关技术的问题，并且本公开的一个实施方案旨在提供一种包含通过简单的沉淀工艺得到的钴锡尖晶石氧化物的用于钠离子二次电池的阳极活性材料，以及阳极活性材料在具有高容量特性的钠离子二次电池中的应用。

技术方案

在本公开的一个方面中，提供一种用于钠离子二次电池的阳极活性材料，包含由下面的化学式1表示的钴锡尖晶石氧化物：

[化学式1]

Co_2+xSn_1-xO₄

其中，x是满足0≤x≤0.9的实数。

在本公开的另一方面中，提供一种钠离子二次电池，包括：阳极，包括根据本公开的阳极活性材料；电解液；以及阴极。

在本公开的又一方面中，提供一种包括根据本公开的用于钠离子二次电池的阳极活性材料的电子装置，该电子装置是选自电动车辆、混合电动车辆、插电式混合电动车辆和电力储存系统中的至少一种。