[发明专利]负极活性材料及二次电池

说明书

本发明属于储能技术领域，具体公开了一种负极活性材料，其包含SiO_x颗粒以及包覆SiO_x颗粒的改性聚合物包覆层，其中，0x2；所述负极活性材料在拉曼位移为280cm^‑1～345cm^‑1范围内峰的强度为I₁，所述负极活性材料在拉曼位移为450cm^‑1～530cm^‑1范围内峰的强度为I₂，所述负极活性材料在拉曼位移为900cm^‑1～960cm^‑1范围内峰的强度为I₃，并且，0.1≤I₁/I₂≤0.6，0.2≤I₃/I₂≤1.0。本发明还公开了制备负极活性材料的方法及二次电池。采用本发明负极活性材料能改善二次电池的循环性能、提高二次电池的能量密度。

技术领域

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种负极活性材料，还涉及一种二次电池。

背景技术

随着环境保护问题日益受到重视，环境友好的动力型二次电池逐渐被应用到电动汽车中。不同于消费类电子产品用二次电池，动力型二次电池对能量密度和循环寿命有着更高的要求。与传统的碳材料相比，硅氧化物作为负极活性材料具有很高的理论克容量，为石墨类负极活性材料的数倍，因此，业界期望采用硅氧化物来提升二次电池的能量密度。

然而，硅氧化物的循环寿命较差，会造成二次电池的循环性能变差。因此，亟需开发一种新的负极活性材料，以使二次电池兼具长循环性能及高能量密度。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明提供了一种负极活性材料，采用该负极活性材料的二次电池兼具较长的循环性能及较高的能量密度。

为达到上述目的，本发明第一方面提供了一种负极活性材料，其包含SiO_x颗粒以及包覆SiO_x颗粒的改性聚合物包覆层，其中，0x2；所述负极活性材料在拉曼位移为280cm^-1～345cm^-1范围内(散射)峰的强度为I₁，所述负极活性材料在拉曼位移为450cm^-1～530cm^-1范围内(散射)峰的强度为I₂，所述负极活性材料在拉曼位移为900cm^-1～960cm^-1范围内(散射)峰的强度为I₃，并且，0.1≤I₁/I₂≤0.6，0.2≤I₃/I₂≤1.0。

不拘于理论的限制，本发明负极活性材料在拉曼位移为450cm^-1～530cm^-1范围内的散射峰归属于硅氧化合物(下文简称为SiO_x峰)；本发明负极活性材料在拉曼位移为280cm^-1～345cm^-1范围内的散射峰归属于C-S键(下文简称为C-S峰)，C-S键使得包覆层具有较高的韧性；本发明负极活性材料在拉曼位移为900cm^-1～960cm^-1范围内的散射峰归属于S-S键(下文简称为S-S峰)，S-S键使得包覆层具有较高的活性离子传导性能，电池充电过程中，S-S键发生断裂并与活性离子结合，以进行离子迁移且具有较高的迁移速率，电池放电过程中，活性离子脱出，S-S键重新键和，电池充放电过程中仅发生S-S键的断裂和键和，碳基骨架的结构保持不变，保证了包覆层对硅氧化合物的保护作用。

不拘于理论的限制，本发明负极活性材料中的SiO_x具有较高的克容量及较长的循环寿命，提高了二次电池的循环性能及能量密度。