【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种二次电池用负极及一种包括该负极的锂二次电池。更具体地，本专利技术涉及一种包括多层负极活性物质层的二次电池用负极，以及一种包括该负极的锂二次电池。
技术介绍
1、随着信息技术和显示技术的发展，可重复充电和放电的二次电池已被广泛用作例如便携式摄像机、移动电话、笔记本电脑等移动电子设备的电源。近来，还开发了包括二次电池的电池组并将其应用于例如混合动力车辆的环保汽车作为其电源。
2、二次电池包括例如锂二次电池、镍镉电池、镍氢电池等。锂二次电池由于工作电压和每单位重量能量密度高、充电率高、尺寸紧凑等而备受关注。
3、例如，锂二次电池可以包括包含正极、负极、隔膜层(separator)的电极组件以及浸没该电极组件的电解液。锂二次电池可以进一步包括具有例如软包(pouch)形的外壳。
4、石墨基物质可以用作负极的活性物质。然而，随着近来对高容量/高功率的锂二次电池的需求增加，正在考虑引入硅基物质作为负极活性物质。
5、然而，硅基物质在重复充电和放电的同时可能会导致电池的收缩/膨胀，从而导致负极活性物质层剥落，并与电解液发生副反应。此外，在高温储存或高温操作期间可能会出现机械缺陷和化学缺陷，从而使二次电池的寿命特性劣化。
6、因此，需要一种在获得足够的寿命和操作稳定性的同时能够提供提高的充电效率的负极结构。
7、例如，韩国登记专利公布第10-1057162号公开了一种用于改善循环性能的金属-碳复合负极活性物质。
技术实现思路b>
1、根据本专利技术的一个方面，提供了一种具有提高的充电性能和稳定性的二次电池用负极。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种包括具有提高的充电性能和稳定性的负极的锂二次电池。
3、根据示例性实施方案，二次电池用负极包括负极集流体和负极活性物质层，该负极活性物质层包括从负极集流体的表面起顺序堆叠的第一负极活性物质层和第二负极活性物质层。第一负极活性物质层和第二负极活性物质层中的每一个均包括作为负极活性物质的碳基活性物质和硅基活性物质，以及作为导电材料的碳纳米管。第二负极活性物质层中的硅基活性物质的含量大于第一负极活性物质层中的硅基活性物质的含量。包含于第二负极活性物质层中的碳纳米管的拉曼r值小于包含于第一负极活性物质层中的碳纳米管的拉曼r值。拉曼r值被定义为通过拉曼光谱法获得的拉曼光谱中d带的强度(id)与g带的强度(ig)的比率(id/ig)。
4、在一些实施方案中，第二负极活性物质层中的硅基活性物质的含量可以为5重量％至15重量％。
5、在一些实施方案中，第一负极活性物质层中的硅基活性物质的含量可以为1重量％至5重量％。
6、在一些实施方案中，包含于第二负极活性物质层中的碳纳米管的拉曼r值可以小于0.5。
7、在一些实施方案中，包含于第二负极活性物质层中的碳纳米管的拉曼r值可以为0.01到0.1。
8、在一些实施方案中，包含于第一负极活性物质层中的碳纳米管的拉曼r值大于0.1，并且小于或等于1.8。
9、在一些实施方案中，包含于第一负极活性物质层中的碳纳米管的拉曼r值可以为0.12至1.4。
10、在一些实施方案中，第一负极活性物质层可以与负极集流体的表面接触，并且第二负极活性物质层可以与该第一负极活性物质层的上表面(top surface)接触。
11、在一些实施方案中，包含于第二负极活性物质层中的碳纳米管可以包括单壁碳纳米管(swcnt)。
12、在一些实施方案中，包含于第一负极活性物质层中的碳纳米管可以包括多壁碳纳米管(mwcnt)。
13、在一些实施方案中，硅基活性物质可以包括硅(si)、硅合金、siox(0<x<2)和/或含有锂或镁的siox(0<x<2)化合物。
14、在一些实施方案中，碳基活性物质可以包括人造石墨。
15、在一些实施方案中，碳基活性物质可以进一步包括天然石墨，并且该碳基活性物质中人造石墨的含量大于天然石墨的含量。
16、根据示例性实施方案，锂二次电池包括根据如上所述的实施方案的二次电池用负极，以及与该负极相对并包含锂-过渡金属复合氧化物的正极。
17、根据本专利技术的示例性实施方案，硅基活性物质可以应用于整个负极活性物质，并且硅基活性物质的含量可以在与负极集流体的表面间隔开的上部负极活性物质层中增加。因此，可以由负极表面促进锂化(lithiation)，并且可以充分实现硅基活性物质的高容量和快速充电性能。
18、在示例性实施方案中，可以将拉曼r值在预定范围内的碳纳米管作为导电材料涂覆到上部负极活性物质层(upper anode active material layer)。因此，可以防止由于上部负极活性物质层中硅基活性物质含量的增加而导致的寿命性能和稳定性的劣化。此外，具有上述拉曼r值的碳纳米管可以增强高温稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种二次电池用负极，其包括：
2.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中所述第二负极活性物质层中的硅基活性物质的含量大于所述第一负极活性物质层中的硅基活性物质的含量。
3.根据权利要求2所述的二次电池用负极，所述第二负极活性物质层中的硅基活性物质的含量为5重量％至15重量％，并且
4.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中包含于所述第二负极活性物质层中的所述碳纳米管的所述拉曼R值小于0.5，并且
5.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中包含于所述第二负极活性物质层中的所述碳纳米管的所述拉曼R值为0.01至0.1，并且
6.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中包含于所述第二负极活性物质层中的所述碳纳米管包括单壁碳纳米管(SWCNT)。
7.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中包含于所述第一负极活性物质层中的所述碳纳米管包括多壁碳纳米管(MWCNT)。
8.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中所述硅基活性物质包括选自以下化合物中的至少一种：硅(Si)；硅合金；SiOx，0<
9.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中所述石墨基活性物质包括人造石墨。
10.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中所述石墨基活性物质进一步包括天然石墨，并且所述石墨活性物质中人造石墨的含量大于天然石墨的含量。
11.一种锂二次电池，其包括：
...【技术特征摘要】
1.一种二次电池用负极，其包括：
2.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中所述第二负极活性物质层中的硅基活性物质的含量大于所述第一负极活性物质层中的硅基活性物质的含量。
3.根据权利要求2所述的二次电池用负极，所述第二负极活性物质层中的硅基活性物质的含量为5重量％至15重量％，并且
4.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中包含于所述第二负极活性物质层中的所述碳纳米管的所述拉曼r值小于0.5，并且
5.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中包含于所述第二负极活性物质层中的所述碳纳米管的所述拉曼r值为0.01至0.1，并且
6.根据权利要求1所述的二次电池用负极，其中包含于所述第二负极活性物质层中的所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李容锡，闵载鈗，金在蓝，金正焕，裵相元，裵芝希，李明鲁，李宰荣，
申请(专利权)人：SK新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：
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