[发明专利]电极活性材料、包括其的电极和二次电池、及其制备方法

说明书

公开了电极活性材料、包括其的电极和二次电池、及其制备方法。所述电极活性材料包括二次颗粒，所述二次颗粒包括：多个包括含硅材料的一次颗粒；导电材料；和化学交联的水不溶性的聚合物。

对相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2015年9月16日提交的韩国专利申请No.10-2015-0131053的优先权和权益、以及由其产生的所有权益，其内容通过参考全部引入本文中。

技术领域

本公开内容涉及电极活性材料、以及包括所述电极活性材料的电极和二次电池、和制备所述电极活性材料的方法。

背景技术

基于硅的材料对于用作用于高容量二次电池的电极活性材料已受到关注，因为硅在室温下可提供约3,570mAh/g的理论容量。然而，基于硅的材料在锂离子的嵌入/脱嵌期间可经历体积膨胀(最高达约300％)。

基于硅的材料的体积膨胀可导致机械应变，其被理解为与基于硅的材料的劣化和在控制固体电解质界面(SEI)层方面的困难有关。因而，使用基于硅的材料的电极活性材料当用在包括硅电极活性材料的电池中时可具有在充电/放电特性方面的突然恶化和降低的寿命。

因此，存在对于开发提供改善的性能的基于硅的材料、以及包括所述电极活性材料的电极和二次电池、和制备所述电极活性材料的方法的需要。

发明内容

提供通过控制锂离子的反应和扩散而具有改善的充电/放电特性的电极活性材料。

提供包括所述电极活性材料的电极。

提供包括所述电极的二次电池。

提供制备所述电极活性材料的方法。

另外的方面将部分地在随后的描述中阐明，且部分地将由该描述明晰，或者可通过所呈现的示例性实施方式的实践获悉。

根据一个示例性实施方式的方面，电极活性材料包括二次颗粒，所述二次颗粒包括：多个含硅材料的一次颗粒；导电材料；和化学交联的水不溶性的聚合物。

根据另一示例性实施方式的方面，电极包括所述电极活性材料。

根据另一示例性实施方式的方面，二次电池包括所述电极。

根据另一示例性实施方式的方面，制备电极活性材料的方法包括：使多个含硅材料的一次颗粒、导电材料、和溶剂接触以形成浆料；将所述浆料混合以使所述一次颗粒和所述导电材料聚集从而形成包括所述一次颗粒和所述导电材料的二次颗粒；提供用于形成化学交联的水不溶性的聚合物的溶液；使所述二次颗粒和所述用于形成化学交联的水不溶性的聚合物的溶液接触以形成混合物；和热处理所述混合物以获得所述电极活性材料，其中所述电极活性材料包括二次颗粒，其中所述二次颗粒包括多个含硅材料的一次颗粒、导电材料、和化学交联的水不溶性的聚合物。

附图说明

由结合附图考虑的示例性实施方式的下列描述，这些和/或其它方面将变得明晰和更容易理解，其中：

图1为根据现有技术的实施方式的电极活性材料的结构的示意图；

图2A为根据示例性实施方式的电极活性材料的示意图；

图2B为图2A的电极活性材料中包括的化学交联的水不溶性的聚合物的结构的示意图；

图2C示意性地显示与图2A的电极活性材料中包括的化学交联的水不溶性的聚合物的结构有关的作用；

图2D为根据示例性实施方式的电极活性材料的示意图；

图3A为显示根据实施例2制备的电极活性材料的颗粒形状的扫描电子显微镜法(SEM)图像；