System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 用于可再充电锂电池的负电极及包括其的可再充电锂电池制造技术_技高网

用于可再充电锂电池的负电极及包括其的可再充电锂电池制造技术

技术编号:43191401 阅读:19 留言:0更新日期:2024-11-01 20:13
提供了一种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。负电极包括Si‑C复合负电极活性物质和粘结剂,其中,粘结剂包括作为丙烯酸共聚物的第一粘结剂。丙烯酸共聚物包括第一丙烯酸单体、第二丙烯腈单体和第三(甲基)丙烯酸酯单体,第一丙烯酸单体包括被锂离子取代的丙烯酸,并且第三(甲基)丙烯酸酯单体是包括乙二醇基团的(甲基)丙烯酸酯单体并且具有小于约900g/mol的重均分子量(Mw)。

【技术实现步骤摘要】

根据一个或更多个实施例,本公开涉及一种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。


技术介绍

1、近来,随着对汽车电池的技术开发和需求增加,正在出现对含硅负电极活性物质的需求,以满足对汽车中使用的可再充电锂电池的改善的电流密度和高容量的需求。

2、然而,含硅负电极活性物质的性能可能是复杂的,并且电池可能无法根据需要起作用。在充电和放电期间硅的收缩和膨胀可能引起电极的体积变化,这导致电极活性物质之间和/或电极活性物质与集流体之间的分离的功能障碍。结果,电池的性能可能受到充电和/或放电容量效果劣化的影响。

3、因此,迫切需要开发一种能够在充电和放电期间防止或减少电极的结构塌陷的减少膨胀的粘结剂。

4、另一方面,为了改善电池性能,快速充电电池的开发也正在积极进行。然而,在快速充电期间,电池的循环寿命通常会缩短,这也使容量劣化。为了解决这些问题,需要(或可能期望)可以降低电池内阻的材料和电池设计,其中,用于负电极的低电阻粘结剂的开发正在积极进行(或正在进行)。


技术实现思路

1、一些实施例的方面涉及一种用于可再充电锂电池的负电极,其可以最小化或减少在充电和放电期间发生的负电极的体积变化并降低电池电阻,从而表现出(或提供)优异或合适的循环寿命特性和优异或合适的输出特性。

2、一些实施例的方面涉及一种包括负电极的可再充电锂电池。

3、一些实施例提供了一种用于可再充电锂电池的负电极,该负电极包括:si-c复合负电极活性物质(即,si-c复合物);以及粘结剂,粘结剂是丙烯酸共聚物,丙烯酸共聚物包括第一丙烯酸单体、第二丙烯腈单体和第三(甲基)丙烯酸酯单体。在一些实施例中,第一丙烯酸单体包括被锂离子取代的丙烯酸,第三(甲基)丙烯酸酯单体包括乙二醇基团,并且第三(甲基)丙烯酸酯单体的重均分子量(mw)为至多(例如,小于)约900g/mol。

4、si-c复合物可以包括硅和非晶碳。在一些实施例中,si-c复合物可以包括硅、结晶碳和非晶碳。

5、基于100wt%的总丙烯酸共聚物,第二丙烯腈单体的量可以为约20wt%至约50wt%。

6、第三(甲基)丙烯酸酯单体的重均分子量(mw)可以为约300g/mol至约600g/mol。

7、被锂离子取代的丙烯酸可以具有约40mol%至约80mol%的锂离子取代度(li/aa)。

8、第一丙烯酸单体、第二丙烯腈单体和第三(甲基)丙烯酸酯单体的重量比可以为约45至60:约25至45:约5至30。

9、第三(甲基)丙烯酸酯单体可以为聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯单体。

10、根据一些实施例,可再充电锂电池包括:负电极,包括负电极活性物质;正电极;以及电解液。

11、根据一些实施例的负电极可以在充电和放电期间表现出降低的负电极膨胀率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

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所述的负电极,其中,所述Si-C复合负电极活性物质包括硅和非晶碳。

3.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述Si-C复合负电极活性物质包括硅、结晶碳和非晶碳。

4.根据权利要求2所述的负电极,其中,基于100wt%的所述Si-C复合负电极活性物质,所述硅的量为1wt%至60wt%。

5.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述Si-C复合负电极活性物质包括:

6.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述Si-C复合负电极活性物质包括次级颗粒,其中,每个次级颗粒是硅初级颗粒的聚集体,并且

7.根据权利要求1所述的负电极,其中,基于100wt%的所述丙烯酸共聚物,所述第二丙烯腈单体的量为20wt%至50wt%。

8.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述第三(甲基)丙烯酸酯单体的重均分子量Mw为300g/mol至600g/mol。

9.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述被锂离子取代的丙烯酸具有40mol%至80mol%的锂离子取代度Li/AA。

10.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述第一丙烯酸单体、所述第二丙烯腈单体和所述第三(甲基)丙烯酸酯单体的重量比为45至60:25至45:5至30。

11.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述第三(甲基)丙烯酸酯单体为聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯单体。

12.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述第一丙烯酸单体、所述第二丙烯腈单体和所述第三(甲基)丙烯酸酯单体的重量比为50至55:30至40:5至15。

13.根据权利要求5所述的负电极,其中,所述非晶碳涂层的厚度为5nm至100nm。

14.根据权利要求6所述的负电极,其中,所述非晶碳涂层的厚度为5nm至100nm。

15.根据权利要求6所述的负电极,其中,所述硅初级颗粒的平均粒径D50为10nm至30μm。

16.根据权利要求6所述的负电极,其中,所述硅初级颗粒的平均粒径D50为20nm至150nm。

17.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述负电极包括负电极活性物质层,所述负电极活性物质层包括所述Si-C复合负电极活性物质和所述粘结剂,并且基于100wt%的所述负电极活性物质层,所述粘结剂的量为1wt%至5wt%。

18.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述粘结剂还包括作为水性粘结剂的第二粘结剂,并且所述第一粘结剂与所述第二粘结剂的重量比为70:30至40:60。

19.根据权利要求18所述的负电极,其中,所述水性粘结剂是苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸酯化苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶及其组合中的至少一种。

20.一种可再充电锂电池,所述可再充电锂电池包括:

...

【技术特征摘要】

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所述的负电极,其中,所述si-c复合负电极活性物质包括硅和非晶碳。

3.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述si-c复合负电极活性物质包括硅、结晶碳和非晶碳。

4.根据权利要求2所述的负电极,其中,基于100wt%的所述si-c复合负电极活性物质,所述硅的量为1wt%至60wt%。

5.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述si-c复合负电极活性物质包括:

6.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述si-c复合负电极活性物质包括次级颗粒,其中,每个次级颗粒是硅初级颗粒的聚集体,并且

7.根据权利要求1所述的负电极,其中,基于100wt%的所述丙烯酸共聚物,所述第二丙烯腈单体的量为20wt%至50wt%。

8.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述第三(甲基)丙烯酸酯单体的重均分子量mw为300g/mol至600g/mol。

9.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述被锂离子取代的丙烯酸具有40mol%至80mol%的锂离子取代度li/aa。

10.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述第一丙烯酸单体、所述第二丙烯腈单体和所述第三(甲基)丙烯酸酯单体的重量比为45至60:25至45:5至30。

11.根据权利要求1所述的负电极,其中,所述第三(甲基)丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑敬和李国株李柾玟曺胤植赵珉镐金荷娜
申请(专利权)人:三星SDI株式会社
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1