用于可再充电锂电池的负电极和包括该负电极的可再充电锂电池的制作方法

本公开的一个或更多个实施例涉及用于可再充电锂电池的负电极和包括该负电极的可再充电锂电池。
背景技术:
1、最近作为用于小型便携式电子装置的电源引起关注的可再充电锂电池利用有机电解质溶液,因此与利用碱性水溶液的电池相比具有两倍或更多倍的放电电压,并且因此具有相对高的能量密度。
2、对具有约3400mah/g的高放电比容量并且能够与锂离子快速结合并快速充放电的硅负极活性物质的研究已经积极地用于可再充电锂电池。
技术实现思路
1、本公开的实施例的一个或更多个方面涉及用于可再充电锂电池的负电极,其表现出良好或合适的能量密度和改善的膨胀特性。
2、本公开的实施例的一个或更多个方面涉及包括该负电极的可再充电锂电池。
3、附加的方面将部分地在下面的描述中阐述,并且部分地将根据描述而明显,或者可以通过实践公开的所呈现的实施例来获知。
4、根据本公开的一个或更多个实施例,用于可再充电锂电池的负电极包括:集流体;以及负极活性物质层,在集流体上,并且包括共聚物粘结剂、si-c复合物第一负极活性物质(例如,呈颗粒的形式)和结晶碳第二负极活性物质(例如,呈颗粒的形式),其中,共聚物粘结剂包括衍生自(甲基)丙烯酸类单体的第一重复单元和衍生自(甲基)丙烯腈单体的第二重复单元,并且负电极的由等式1定义的dd(发散度)值为约30或更大。
5、等式1
6、dd(发散度)=(ia/i总)×100
7、其中,
8、ia是利用cu kα射线通过x射线衍射(xrd)测量的2θ=42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°和77.5±0.2°处的峰强度的总和,并且
9、i总是利用cu kα射线通过xrd测量的2θ=26.5±0.2°、42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°、54.7±0.2°和77.5±0.2°处的峰强度的总和。
10、根据本公开的一个或更多个实施例,提供了一种可再充电锂电池,所述可再充电锂电池包括:负电极;正电极,包括正极活性物质;以及非水性电解质。
11、其它实施例包括在以下详细描述中。
12、用于可再充电锂电池的本公开的一个或更多个实施例的负电极可以表现出改善的膨胀特性。
技术特征:
1.一种用于可再充电锂电池的负电极,所述负电极包括:
2.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,所述负电极的所述发散度值为30至60。
3.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,基于所述共聚物粘结剂的量100wt%,衍生自所述(甲基)丙烯酸类单体的所述第一重复单元的量为35wt%至65wt%。
4.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,基于共聚物粘结剂的量100wt%,衍生自所述(甲基)丙烯腈单体的所述第二重复单元的量为35wt%至65wt%。
5.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,所述共聚物粘结剂还包括衍生自能够与所述(甲基)丙烯酸类单体和/或所述(甲基)丙烯腈单体共聚的另外的单体的第三重复单元。
6.根据权利要求5所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,基于所述共聚物粘结剂的量100wt%,所述第三重复单元的量大于0wt%且20wt%或更小。
7.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,所述共聚物粘结剂是丙烯酸和丙烯腈的共聚物。
8.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,基于所述负极活性物质层的总重量100wt%,所述共聚物粘结剂的量为0.5wt%至5wt%。
9.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,基于所述si-c复合物第一负极活性物质和所述结晶碳第二负极活性物质的总量100wt%,所述si的量为1wt%至20wt%。
10.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,基于所述si-c复合物第一负极活性物质和所述结晶碳第二负极活性物质的总量100wt%,所述si的量为3wt%至20wt%。
11.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,所述si-c复合物第一负极活性物质与所述结晶碳第二负极活性物质的混合比为3:97至10:90的重量比。
12.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,所述负极活性物质层具有10μm至100μm的厚度。
13.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,所述峰强度是峰积分面积值。
14.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,所述共聚物粘结剂在具有7wt%的固体量的水溶液中具有500mpa·s至3000mpa·s的粘度。
15.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,
16.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,所述si-c复合物第一负极活性物质包括si和碳类材料。
17.根据权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,通过以下步骤来制备所述负电极:在所述集流体之下布置磁体;在所述集流体上涂覆负极活性物质层组合物,所述负极活性物质层组合物包括所述si-c复合物第一负极活性物质和所述结晶碳第二负极活性物质;以及干燥涂覆的所述负极活性物质层组合物,并且
18.根据权利要求17所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,在涂覆所述负极活性物质层组合物的步骤之后,将涂覆的所述负极活性物质层组合物暴露于所述磁场3秒至15秒。
19.根据权利要求17所述的用于可再充电锂电池的负电极,其中,所述负极活性物质层组合物在室温下具有2000cps至4000cps的粘度。
20.一种可再充电锂电池,所述可再充电锂电池包括:
技术总结
提供了用于可再充电锂电池的负电极和包括该负电极的可再充电锂电池,所述用于可再充电锂电池的负电极包括:集流体;以及负极活性物质层,在集流体上,并且包括共聚物粘结剂、Si‑C复合物负极活性物质和结晶碳负极活性物质,其中,共聚物粘结剂包括(甲基)丙烯酸类重复单元和(甲基)丙烯腈类重复单元,并且由等式1定义的DD(发散度)值为约30或更大。等式1DD(发散度)=(I<subgt;a</subgt;/I<subgt;总</subgt;)×100其中,I<subgt;a</subgt;是利用Cu Kα射线通过XRD测量的2θ=42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°、77.5±0.2°处的峰强度的总和,并且I<subgt;总</subgt;是利用Cu Kα射线通过XRD测量的2θ=26.5±0.2°、42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°、54.7±0.2°、77.5±0.2°处的峰强度的总和。
技术研发人员:李准珪,李东勳,严惠悧,都义松,蔡沅亨,印眞爀,丁旼荣,郑敬和
受保护的技术使用者:三星SDI株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/11/14
技术研发人员:李准珪,李东勳,严惠悧,都义松,蔡沅亨,印眞爀,丁旼荣,郑敬和
技术所有人:三星SDI株式会社
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