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() 负极组合物、其制备方法、负极浆料、负极以及锂二次电池技术_技高网

负极组合物、其制备方法、负极浆料、负极以及锂二次电池技术

技术编号:44168220 阅读:41 留言:0更新日期:2025-01-29 10:42
本申请涉及负极组合物、包含其的负极浆料、负极、锂二次电池,以及制备所述负极组合物的方法,其中所述负极组合物包含硅系活性材料、导电材料、粘合剂和pH调节剂,并且所述负极组合物的pH为5(含)至7(含)。所述负极组合物具有通过调节负极组合物整体的pH而实现优异的粘合强度的优点,以及解决与所述硅系活性材料相关的问题的优点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本申请要求2022年12月26日向韩国知识产权局提交的第10-2022-0184166号韩国专利申请以及2023年12月22日向韩国知识产权局提交的第10-2023-0189478号韩国专利申请的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。本申请涉及一种负极组合物、其制备方法、负极浆料、负极以及锂二次电池


技术介绍

1、由于化石燃料的使用快速增加,对替代能源或清洁能源的使用的需求日益增加,作为这一趋势的一部分,研究最活跃的领域是利用电化学反应进行发电和储电的领域。

2、目前,利用此类电化学能的电化学装置的代表性例子包括二次电池,其使用范围日益广泛。

3、随着移动设备的技术发展和需求的增加,对作为能源的二次电池的需求已经迅速增加。在此类二次电池中,具有高能量密度和电压、长循环寿命和低的自放电率的锂二次电池已经商业化并被广泛使用。此外,作为这种高容量锂二次电池用电极,已经积极开展关于制备具有更高单位体积能量密度的高密度电极的制造方法的研究。

4、一般而言,二次电池由正极、负极、电解质以及隔膜组成,所述负极包含用于嵌入及脱嵌来自正极的锂离子的负极活性材料,可使用具有高放电容量的硅系粒子作为所述负极活性材料。

5、特别是,近来,响应对于高密度能量电池的需求,通过一起使用容量为石墨系材料的10倍以上高的硅系化合物(例如si/c或siox等)作为负极活性材料以提高容量的方法的研究已经被积极开展。虽然作为高容量材料的硅系化合物在与现有技术中使用的石墨相比时具有容量大的优势,但存在如下问题:在制备和储存含有硅系化合物的电极组合物或浆料的过程中,可能会因表面氧化反应而产生氢气,从而导致爆炸风险和相稳定性低下。

6、为了解决上述问题,已经讨论了各种方法,但由于电池性能可能降低,其应用仍然存在局限性,因此含有硅系化合物的负极在商业化方面仍然存在限制。

7、因此,为了改善上述问题,需要进一步研究包含硅系化合物且同时能够减少从所述硅系化合物产生氢气的负极组合物。


技术实现思路

1、技术问题

2、为了解决上述问题,本申请致力于提供一种利用ph调节剂来调节氢离子浓度(ph)的负极组合物、其制备方法、负极浆料、负极以及锂二次电池。

3、技术方案

4、本说明书的一个示例性实施方式提供了一种负极组合物,其包含:负极活性材料,其包含硅系活性材料;导电材料;粘合剂;以及ph调节剂,并且所述负极组合物具有在25℃下测量时的5以上且7以下的ph。

5、另一示例性实施方式提供了一种负极浆料,其包含所述负极组合物和溶剂。

6、又一示例性实施方式提供了一种负极,其包含:负极集电器层;以及在所述负极集电器层的一个表面或两个表面上涂覆所述负极浆料而得的负极活性材料层。

7、最后,提供一种锂二次电池,其包含:第一电极;第二电极;设置在所述第一电极与所述第二电极之间的隔膜;以及电解质,其中,所述第一电极或所述第二电极中的任一者为所述负极。

8、有益效果

9、根据本专利技术一个示例性实施方式的所述负极组合物,通过调节所述负极组合物整体的氢离子浓度(ph),提供如下效果:在所述负极组合物及包含该负极组合物的负极浆料制备或储存过程中,防止因表面氧化反应而产生氢气。由此,能够提高所述负极组合物及包含该负极组合物的负极浆料的相稳定性,并能够降低由于氢气的产生而爆炸的风险。

10、通过使用根据本专利技术的另一示例性实施方式的所述负极组合物,能够确保将来负极和包含该负极的锂二次电池的工艺安全性和稳定性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负极组合物,所述负极组合物包含:

2.根据权利要求1所述的负极组合物,其中,所述pH调节剂包含选自以下的一种以上:富马酸、戊二酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、棕榈酸、酒石酸、甲酸、乙酸、乙醇酸、硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、磺酸、氨基磺酸、氢氧化锂和氢氧化钠。

3.根据权利要求1所述的负极组合物,其中,基于100重量份的所述负极组合物,所述负极活性材料的含量为60重量份以上。

4.根据权利要求1所述的负极组合物,其中所述负极活性材料还包含碳系活性材料。

5.根据权利要求1所述的负极组合物,其中,所述硅系活性材料包含选自其中x=0的SiOx、其中0<x<2的SiOx、SiC和Si合金中的一种以上。

6.根据权利要求1所述的负极组合物,其中,所述硅系活性材料包含选自其中x=0的SiOx和其中0<x<2的SiOx中的一种以上,且基于100重量份的所述硅系活性材料,所述硅系活性材料包含70重量份以上的其中x=0的SiOx。

7.根据权利要求4所述的负极组合物,其中,所述碳系活性材料包含选自人造石墨、天然石墨、硬碳和软碳中的一种以上。

8.根据权利要求1所述的负极组合物,其中,所述导电材料包含选自点状导电材料、面状导电材料和线状导电材料中的一种以上。

9.根据权利要求1所述的负极组合物,其中所述粘合剂是水系粘合剂,并且

10.一种负极浆料,所述负极浆料包含权利要求1至9中任一项所述的负极组合物和溶剂。

11.一种负极,所述负极包含:

12.一种锂二次电池,所述锂二次电池包含:

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种负极组合物,所述负极组合物包含:

2.根据权利要求1所述的负极组合物,其中,所述ph调节剂包含选自以下的一种以上:富马酸、戊二酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、棕榈酸、酒石酸、甲酸、乙酸、乙醇酸、硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、磺酸、氨基磺酸、氢氧化锂和氢氧化钠。

3.根据权利要求1所述的负极组合物,其中,基于100重量份的所述负极组合物,所述负极活性材料的含量为60重量份以上。

4.根据权利要求1所述的负极组合物,其中所述负极活性材料还包含碳系活性材料。

5.根据权利要求1所述的负极组合物,其中,所述硅系活性材料包含选自其中x=0的siox、其中0<x<2的siox、sic和si合金中的一种以上。

6.根据权利要求1所述的负极组合物,其中,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:高敏镇权要翰金荣宰朴秀振李相旻李宰旭
申请(专利权)人:株式会社LG新能源
类型:发明
国别省市:

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