[发明专利]负极活性材料、电化学装置和电子装置在审

专利信息
申请号: 202180016776.0 申请日: 2021-11-04
公开(公告)号: CN115152057A 公开(公告)日: 2022-10-04
发明(设计)人: 李鑫 申请(专利权)人: 宁德新能源科技有限公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36
代理公司: 北京市竞天公诚律师事务所 11770 代理人: 王彩霞;陈伟
地址: 352106 福建*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 负极 活性 材料 电化学 装置 电子
【权利要求书】:

1.一种负极活性材料,包括硅氧颗粒和位于所述硅氧颗粒表面的硅氧碳层,其中,所述硅氧碳层包括硅氧碳复合颗粒。

2.根据权利要求1所述的负极活性材料,其中,所述负极活性材料满足如下条件(a)至(c)中的至少一者:

(a)所述负极活性材料的29Si MAS NMR谱图在如下范围具有峰:-5ppm±2ppm,-35ppm±2ppm,-75ppm±2ppm;

(b)所述负极活性材料的29Si MAS NMR谱图在-100ppm±2ppm范围内具有峰;

(c)所述负极活性材料的29Si MAS NMR谱图在-5ppm±2ppm范围内的峰的半峰宽为20ppm至25ppm。

3.根据权利要求1所述的负极活性材料,其中,所述负极活性材料满足如下条件(d)至(g)中的至少一者:

(d)所述硅氧碳层的厚度为d,其中10nm≤d≤2000nm;

(e)所述硅氧碳层包括非晶相结构的硅氧碳复合颗粒;

(f)所述硅氧碳复合颗粒的粒径为1nm至60nm;

(g)所述硅氧碳复合颗粒中至少70%的硅氧碳复合颗粒的粒径为20nm至46nm。

4.根据权利要求1所述的负极活性材料,其中,所述硅氧碳层的厚度d与所述硅氧颗粒的Dv50满足:0.002≤d/Dv50≤0.8。

5.根据权利要求1所述的负极活性材料,其中,所述硅氧颗粒的Dv50的范围为2.5μm至10μm;和/或所述硅氧颗粒为SiOx,x满足0.5≤x≤1.5。

6.根据权利要求1所述的负极活性材料,其中,所述负极活性材料满足如下条件(h)至(j)中的至少一者:

(h)基于所述负极活性材料的质量,所述碳元素的含量为a%,其中0.9≤a≤11;

(i)基于所述负极活性材料的质量,所述硅元素的含量为b%,其中50≤b≤63;

(j)基于所述负极活性材料的质量,所述碳元素的含量为a%,所述硅元素的含量为b%,其中0.015≤a/b≤0.25。

7.根据权利要求1所述的负极活性材料,其中,所述负极活性材料满足如下条件(k)至(n)中的至少一者:

(k)所述负极活性材料的X射线衍射图案中2θ归属于28.0°至29.0°范围内最高强度数值为I2,归属于20.5°至21.5°范围内最高强度数值为I1,其中0I2/I1≤1;

(l)所述负极活性材料的比表面积为1m2/g至50m2/g;

(m)所述负极活性材料的粉末电导率为2.0S/cm至30S/cm;

(n)所述负极活性材料还包括石墨。

8.根据权利要求1所述的负极活性材料,其中,所述负极活性材料的制备方法包括以下步骤:对包含硅氧化物、硅源、碳源和有机溶剂的溶液进行热处理,得到热处理后的粉末;对所述热处理后的粉末进行焙烧处理;

其中,所述热处理的温度为80℃至120℃;和/或所述焙烧处理包括在600℃至1200℃的焙烧温度下进行焙烧。

9.根据权利要求8所述的负极活性材料,其中,所述焙烧处理包括以3℃/min至10℃/min的升温速率升温至600℃至1200℃进行焙烧。

10.一种电化学装置,包括负极,所述负极包括权利要求1至9中任一项所述的负极活性材料。

11.一种电子装置,包括权利要求10所述的电化学装置。

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