[发明专利]用于具有提高的寿命特性的二次电池的负极活性材料

权利要求书

1.一种二次电池用负极活性材料，所述负极活性材料由一氧化硅(SiO)和非晶质硬碳或低结晶性软碳组成，

其中所述一氧化硅分散在所述非晶质硬碳或所述低结晶性软碳的表面上，

其中所述负极活性材料包含2重量％～40重量％的一氧化硅和60重量％～98重量％的非晶质硬碳或60重量％～98重量％的低结晶性软碳。

2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中所述非晶质硬碳或低结晶性软碳具有350mAh/g～500mAh/g的容量。

3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中通过将包含所述一氧化硅和粘弹性聚合物的混合物与所述非晶质硬碳或所述低结晶性软碳进行混合，并对它们进行热处理，将所述一氧化硅分散在所述非晶质硬碳或所述低结晶性软碳的表面上。

4.根据权利要求3所述的负极活性材料，其中在800℃～1200℃下对所述负极活性材料进行热处理。

5.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中所述一氧化硅是纳米粒子类型。

6.根据权利要求5所述的负极活性材料，其中所述一氧化硅纳米粒子的尺寸为5纳米～30纳米。

7.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中所述一氧化硅具有纳米线形状。

8.根据权利要求7所述的负极活性材料，其中所述一氧化硅纳米线的直径为10纳米～500纳米，且所述一氧化硅纳米线的长度为20纳米～1000纳米。

9.根据权利要求7所述的负极活性材料，其中所述一氧化硅纳米线在所述非晶质硬碳或所述低结晶性软碳的表面上分散为螺旋结构。

10.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中所述非晶质硬碳或低结晶性软碳由碳前体形成，所述碳前体包含如下材料中的至少一种：蔗糖、二苯基甲烷二异氰酸酯、聚氨酯、酚树脂、萘树脂、聚乙烯醇、聚氯乙烯、糠醇、聚丙烯腈、聚酰胺、呋喃树脂、纤维素、苯乙烯、聚酰亚胺、环氧树脂、氯乙烯树脂、煤焦油沥青、石油类沥青、中间相沥青、焦油和低分子量重油。

11.一种负极，所述负极包含根据权利要求1～10中任一项所述的负极活性材料。

12.根据权利要求11所述的负极，其中所述负极具有1.0mAh/cm²～9.0mAh/cm²的能量密度。

13.一种二次电池，其中利用电解液对电极组件进行浸渍，所述电极组件包含根据权利要求11所述的负极、正极和置于所述负极与所述正极之间的隔膜。

14.根据权利要求13所述的二次电池，其中所述正极包含由下式1或2表示的锂过渡金属氧化物作为正极活性材料：

Li_xM_yMn_2-yO_4-zA_z (1)，

其中M为选自如下中的至少一种元素：Al、Mg、Ni、Co、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Ti和Bi；且

A为至少一种一价或二价阴离子；0.9≤x≤1.2，0<y<2，并且0≤z<0.2，

(1-x)LiM'O_2-yA_y-xLi₂MnO_3-y'A_y'(2)

其中M'为Mn_aM_b；

M为选自如下中的至少一种：Ni、Ti、Co、Al、Cu、Fe、Mg、B、Cr、Zr、Zn和第Ⅱ周期过渡金属；

A为选自诸如PO₄、BO₃、CO₃、F和NO₃的阴离子中的至少一种；且

0<x<1，0<y≤0.02，0<y'≤0.02，0.5≤a≤1.0，0≤b≤0.5，并且a+b＝1。

15.根据权利要求13所述的二次电池，其中所述二次电池为锂离子电池。