[发明专利]电气设备用负极活性物质和使用了其的电气设备有效
| 申请号： | 201580084375.3 | 申请日： | 2015-11-10 |
| 公开（公告）号： | CN108352513B | 公开（公告）日： | 2019-10-01 |
| 发明（设计）人： | 千叶启贵;吉冈洋一;芜木智裕;渡边学;荒井诚也 | 申请（专利权）人： | 日产自动车株式会社 |
| 主分类号： | H01M4/38 | 分类号： | H01M4/38;C01B33/06 |
| 代理公司： | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人： | 刘新宇;李茂家 |
| 地址： | 日本神*** | 国省代码： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 电气设备 负极活性物质 含硅合金 第二相 锂离子二次电池 过渡金属元素 循环耐久性 低结晶性 共晶组织 过渡金属 合金组成 三元体系 微细组织 非晶质 硅化物 | ||
1.一种电气设备用负极活性物质，其特征在于，其由含硅合金形成，所述含硅合金具有下述化学式(I)所示的组成，
SixSnyMzAa(I)
上述化学式(I)中，
A为不可避免的杂质，
M为Ti，
x、y、z和a表示质量％的值，此时，60≤x≤73、2≤y≤15、25≤z≤35且0≤a<0.5，x+y+z+a＝100，
所述含硅合金具有如下结构：微细组织具有以Ti的硅化物作为主成分的第一相、以及一部分包含Sn且在Si中固溶有至少一部分Sn的、以非晶质或低结晶性的Si作为主成分的第二相，进而，一部分为多个独立的第一相且一部分为第一相与第二相形成的共晶组织。
2.根据权利要求1所述的电气设备用负极活性物质，其特征在于，所述微细组织中的独立的第一相的尺寸大于第一相与第二相的共晶组织的尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的电气设备用负极活性物质，其特征在于，所述微细组织中的独立的第一相的尺寸为众数半径500nm以下，且第一相与第二相的共晶组织中的Si相即第二相的尺寸为众数半径不足110nm。
4.根据权利要求1或2所述的电气设备用负极活性物质，其特征在于，所述微细组织中的独立的第一相的尺寸为众数半径450nm以下，且第一相与第二相的共晶组织中的Si相即第二相的尺寸为众数半径100nm以下。
5.根据权利要求1或2所述的电气设备用负极活性物质，其特征在于，所述微细组织中的独立的第一相的尺寸为众数半径400nm以下，且第一相与第二相的共晶组织中的Si相即第二相的尺寸为众数半径85nm以下。
6.根据权利要求1或2所述的电气设备用负极活性物质，其特征在于，所述微细组织中的独立的第一相的尺寸为众数半径350nm以下，且第一相与第二相的共晶组织中的Si相即第二相的尺寸为众数半径70nm以下。
7.根据权利要求1或2所述的电气设备用负极活性物质，其特征在于，所述微细组织中的独立的第一相的尺寸为众数半径240nm以下，且第一相与第二相的共晶组织中的Si相即第二相的尺寸为众数半径不足50nm。
8.根据权利要求1或2所述的电气设备用负极活性物质，其特征在于，所述微细组织中的第一相的Ti的硅化物为二硅化钛即TiSi2，且所述Si相即第二相为非晶质、即非晶。
9.根据权利要求1或2所述的电气设备用负极活性物质，其特征在于，所述第一相中的Ti含量多于所述第二相中的Sn的含量。
10.根据权利要求1或2所述的电气设备用负极活性物质，其特征在于，所述第二相较之所述第一相进行了非晶化。
11.根据权利要求1或2所述的电气设备用负极活性物质，其中，所述式(I)中，60≤x≤70、2≤y≤10和27≤z≤33。
12.根据权利要求1或2所述的电气设备用负极活性物质，其中，所述Ti的硅化物即二硅化钛具有C49结构和C54结构的晶体结构。
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