[发明专利]负极活性物质复合物和制备方法、负极、可再充电锂电池

说明书

提供了负极活性物质复合物、制备负极活性物质复合物的方法、包括负极活性物质复合物的负极和可再充电锂电池，具体地，在实施例中，用于可再充电锂电池的负极活性物质复合物包括：由SiOsubgt;x/subgt;(0x≤2.0)表示的化合物颗粒；硅纳米颗粒，具有小于或等于约200nm的平均粒径(D50)(条件是其大于约0nm)；以及无定形碳，其中，负极活性物质复合物的内部孔隙体积小于或等于约5.0×10supgt;‑2/supgt;cmsupgt;3/supgt;/g(条件是其大于约0cmsupgt;3/supgt;/g)。

本申请要求于2021年11月2日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0148941号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明公开了负极活性物质复合物、制备该负极活性物质复合物的方法、包括该负极活性物质复合物的负极和可再充电锂电池。

背景技术

可再充电锂电池作为用于驱动诸如混合动力车辆和电池车辆的中大型装置以及诸如移动电话、笔记本计算机和智能电话的小型装置的电源而受到关注。

作为用于可再充电锂电池的负极活性物质，广泛使用能够嵌入/脱嵌锂离子的各种类型的碳基负极活性物质(包括人造石墨、天然石墨、硬碳等)。最近，正在积极进行为了获得更高的容量而对非碳基负极活性物质(诸如硅和锡)的研究。

然而，非碳基负极活性物质由于充电和放电而具有大的体积变化，因此与碳基负极活性物质相比，可再充电锂电池的循环寿命缩短。

发明内容

本公开涉及能够同时确保包括负极活性物质复合物的可再充电锂电池的初始效率、循环寿命等的负极活性物质复合物、制备该负极活性物质复合物的方法、包括该负极活性物质复合物的负极以及可再充电锂电池。

在实施例中，用于可再充电锂电池的负极活性物质复合物包括：由SiO_x(0x≤2.0)表示的化合物颗粒；硅纳米颗粒，具有小于或等于约200nm(条件是其大于约0nm)的平均粒径(D50)；以及无定形碳，其中，负极活性物质复合物的内部孔隙体积小于或等于约5.0×10^-2cm³/g(条件是其大于约0cm³/g)。

在另一个实施例中，制备用于可再充电锂电池的负极活性物质复合物的方法包括：喷雾干燥包括溶剂、由SiO_x(0x≤2.0)表示的化合物颗粒和硅纳米颗粒的溶液；在大于约10MPa的压力范围内压缩模制包括喷雾干燥所获得的产物和无定形碳前体的混合物；以及热处理压缩模制所获得的产物。

在另一个实施例中，用于可再充电锂电池的负极包括集流体和在集流体上的负极活性物质层，其中，负极活性物质层包括所述实施例的负极活性物质复合物。

在另一实施例中，可再充电锂电池包括正极、负极和电解质，并且负极是所述实施例的负极。

实施例的负极活性物质复合物可以实现表现出优异的初始效率、循环寿命等的可再充电锂电池。

附图说明

图1是根据实施例的负极活性物质复合物的示意图。

具体实施方式

在下文中，将详细描述具体实施例，使得本领域普通技术人员可以容易地实现它们。然而，本公开可以以许多不同的形式体现，并且不解释为限于这里阐述的示例实施例。

这里使用的术语仅用于描述实施例，并且不旨在限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数表述也包括复数表述。

如这里所使用的，“其组合”指组分的混合物、层叠体、复合物、共聚物、合金、共混物、反应产物等。