[发明专利]导电剂以及包含该导电剂的正极浆料组合物和锂二次电池

说明书

本申请要求于2010年4月30日提交到韩国知识产权局的第10-2010-0040808号韩国专利申请的权益，该申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

一个或更多个实施例涉及一种具有非零的表面电荷的导电剂、包含该导电剂的锂二次电池的正极浆料组合物以及包括该浆料组合物的锂二次电池。

背景技术

根据信息和通信产业的发展，使用了各种便携式装置，并且各种类型的电池被用作这种便携式装置的电源。随着便携式装置技术的发展并且对便携式装置的需求增多，对作为电源的二次电池的需求也增多。在二次电池中，具有高能量密度和高电压的锂二次电池被商业化并且被广泛地使用。

锂二次电池在充电和放电过程中利用锂离子的嵌入-脱嵌反应。锂二次电池包括负极、正极、分隔件和有机溶剂的电解质，负极使用石墨作为负极活性材料，正极使用锂过渡金属氧化物作为正极活性材料。近来，容量比石墨的容量大的基于锡或基于硅的复合物用作负极活性材料而受到关注。

发明内容

一个或更多个实施例包括具有改善的分散性的导电剂。

一个或更多个实施例还包括包含该导电剂的锂二次电池的正极浆料组合物。

一个或更多个实施例包括包含该导电剂的锂二次电池。

一个或更多个实施例包括锂二次电池，该锂二次电池具有孔隙尺寸相对小的正极。

附加方面将在下面的描述中部分地阐述，部分地，将通过描述而清楚，或者可通过实施这些实施例来了解。

根据一个或更多个实施例，导电剂具有非零的表面电荷。

导电剂相对于水的表面电荷可为大约-100mV至大约-0.1mV或大约+0.1mV至大约+100mV。

导电剂的颗粒可由包含氨基、胺基或氟基的分散剂进行表面处理。

导电剂的颗粒可由分散剂进行表面处理，分散剂可包含氨基或胺基并具有大约100g/mol至大约100,000g/mol的分子量。

导电剂的颗粒可由分散剂进行表面处理，分散剂可包含氟基并具有大约90g/mol至大约100,000g/mol的分子量。

导电剂的颗粒可由分散剂进行表面处理，分散剂可包括基于非芳香烃(例如，基于烷或基于烯)的主链、基于芳基的主链或基于聚氨酯的主链，在主链的端部含有氟基、氨基或胺基，并且分散剂可具有大约100g/mol至大约100,000g/mol的分子量。

导电剂可包括碳质材料、金属粉、金属纤维或导电聚合物。

分散剂可以是从由非芳香烃(例如，烷或烯)、芳基化合物、聚乙烯吡啶、聚丙烯酸酯、二醇、聚偏1，1-二氟乙烯、聚氨酯、酮、碳酸酯以及它们的混合物组成的组中选择的一种，所述芳基化合物例如可为苯。

根据一个或更多个实施例，提供了一种锂二次电池的正极浆料组合物，所述正极浆料组合物包括正极活性材料、导电剂、分散剂和溶剂，其中，导电剂具有非零的表面电荷。

在一些实施例中，导电剂相对于水的表面电荷可为大约-100mV至大约-0.1mV或大约+0.1mV至大约+100mV。

在一些实施例中，导电剂的颗粒可由分散剂进行表面处理，分散剂可包含氨基、胺基或氟基。

导电剂的颗粒可由分散剂进行表面处理，分散剂可包含氨基或胺基并具有大约100g/mol至大约100,000g/mol的分子量。

在一些实施例中，导电剂的颗粒可由分散剂进行表面处理，分散剂可包括基于非芳香烃(例如，基于烷或基于烯)的主链、基于芳基的主链或基于聚氨酯的主链，在主链的端部含有氟基、氨基或胺基，并且分散剂可具有大约100g/mol至大约100,000g/mol的分子量。

导电剂可包括碳质材料、金属粉、金属纤维或导电聚合物。

分散剂可以是从由非芳香烃(例如，烷或烯)、芳基化合物、聚乙烯吡啶、聚丙烯酸酯、二醇、聚偏1，1-二氟乙烯、聚氨酯、酮、碳酸酯以及它们的混合物组成的组中选择的一种，所述芳基化合物例如可为苯。

正极浆料组合物还可包括粘合剂，其中，粘合剂可以是聚偏1，1-二氟乙烯类粘合剂。

溶剂可溶解分散剂。

溶剂可从由N-甲基吡咯烷酮、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇及其混合物以及水组成的组中选择。

基于100wt％的正极浆料组合物，正极活性材料、导电剂、分散剂、粘合剂和溶剂的含量可以分别为大约24wt％至大约72wt％、大约0.6wt％至大约3wt％、大约0.05wt％至大约0.6wt％、大约0.6wt％至大约3wt％以及大约25wt％至大约70wt％。