[发明专利]用于锂蓄电池的壳核型阳极活性材料、制备所述材料的方法以及包含所述材料的锂蓄电池

说明书

本发明涉及一种用于锂蓄电池的壳核型阳极活性材料，制备所述材料的方法和包含所述材料的锂蓄电池。根据本发明的用于锂蓄电池的阳极活性材料包括碳基材料核部；和通过使用尖晶石型锂钛氧化物涂覆碳基材料核部在碳基材料核部之外形成的壳部。根据本发明的用于锂蓄电池的阳极活性材料具有金属氧化物壳部，因此具有改善的导电性，高单位输出量和相应的良好电学特性。

技术领域

本发明涉及一种用于锂蓄电池的壳核型阳极活性材料，制备所述材料的方法和包含所述材料的锂蓄电池。具体说来，本发明涉及一种改善锂离子蓄电池或者锂离子聚合物电池的电学特性和安全性的阳极活性材料，以及制备所述材料的方法。

背景技术

随着电子学、通讯科学和计算机工业的迅速发展，便携式电子通讯设备诸如便携式摄像机、移动电话或者笔记本电脑得到显著发展。因此，对于用于驱动便携式电子通讯设备的电源的锂蓄电池的需求日益增加。特别是，在电动车辆、不间断电源、电动工具或者人造卫星的应用中,锂蓄电池作为环境友好电源的研究和开发在包括日本、欧洲和美国的国家和地区内外活跃地进行着。

目前,用于锂蓄电池的阳极活性材料包括结晶碳例如天然石墨或者人造石墨，以及无定形碳例如非石墨化碳或者石墨化碳。

天然石墨具有的优点是价格低廉,在负电势下平滑的放电曲线和优良的初始放电容量。但是，在充电和放电循环重复时，充电/放电效率和充电/放电容量显著降低。

中间相石墨具有球形粒子形状，并允许高密度填充，因此能够提高每单位体积电池的能量密度，并在形成电极板方面显示出优越性。但是，中间相石墨具有低可逆容量的缺点。

非石墨化碳具有的优点是极佳的安全性和较大的容量。但是，非石墨化碳具有比石墨化碳更小的尺寸，并具有微孔，因此具有较低的密度，并且在研磨步骤之后具有不规则的粒子形状和粒子尺寸，因此，非石墨化碳难以被广泛地应用于电池。

并且，为了满足安全性和大容量的需要，近来，锂钛氧化物受到关注。锂钛氧化物是具有尖晶石型稳定结构的阳极活性材料，因此被评价为一种能够提高安全性的材料。在锂钛氧化物被用作阳极活性材料的情况下，锂钛氧化物显示了平滑的电势曲线、极好的充电和放电循环、改善的高效率特性和电力特性，以及极好的耐用性。但是,在锂钛氧化物被单独使用的情况下，电池特性由于低平均电压而被降低。

因此，建议了各种方法来解决常规阳极活性材料的问题。但是，迄今为止，还没有被评价具有极好的锂蓄电池电特性和安全性的这种阳极活性材料的报道。

例如,韩国专利注册号10-0666822公开了使用金属或者非金属涂覆常规碳表面用于大容量和高效电池的方法。

韩国专利注册号10-0433822公开了使用金属或者金属氧化物涂覆碳活性材料表面以改善导电性、高效充电和放电特性以及循环寿命的方法。

韩国专利公开号10-2007-0078536公开了使用低结晶度碳材料涂覆天然石墨的方法。

韩国专利公开号10-2006-0106761公开了将石墨或炭黑加入到锂钛氧化物中以便防止过量充电的方法。

但是，在上面提到的现有技术中建议的方法被评价为没有充分显示很好地保持电学特性和改善锂蓄电池的安全性的效果。

因此，需要提出能够保持极好的电池特性并显示极好的安全性的阳极活性材料和制备具有极好的再现性和产率的阳极活性材料的方法。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的在于提供可提高安全性而不损坏锂蓄电池的基本电池特性的用于锂蓄电池的阳极活性材料，以及制备具有良好的再现性和产率的阳极活性材料的方法。

技术方案