[发明专利]用于电池负极的活性材料粉末和包含该活性材料粉末的电池在审
申请号: | 201910521647.1 | 申请日: | 2019-06-17 |
公开(公告)号: | CN110611094A | 公开(公告)日: | 2019-12-24 |
发明(设计)人: | 尼古拉斯·马克斯;斯特金·普特;让-塞巴斯蒂安·布里代尔;博阿斯·默雷曼斯 | 申请(专利权)人: | 尤米科尔公司 |
主分类号: | H01M4/38 | 分类号: | H01M4/38;H01M10/0525 |
代理公司: | 11219 中原信达知识产权代理有限责任公司 | 代理人: | 刘慧;杨青 |
地址: | 比利时*** | 国省代码: | 比利时;BE |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 活性材料粉末 活性材料粒子 硅基粒子 电池 尺寸条件 电池负极 平面交叉 循环寿命 优化 生产 | ||
1.一种用于电池负极中的活性材料粉末,所述活性材料粉末包含活性材料粒子,其中所述活性材料粒子包含硅基粒子,所述活性材料粉末的特征在于,当其被一平面横穿以使得硅基粒子的至少1000个具有周长和面积的离散横截面被包括在所述平面中时,则所述的硅基粒子的至少1000个离散横截面的至少65%具有以下两者:
-形状因子SF=d圆盘/dmax大于或等于0.4且小于或等于0.8,并且
-dmax大于或等于10nm且小于或等于250nm,
其中dmax是硅基粒子的离散横截面的周长的两个最远点之间的线性距离,并且其中d圆盘是与所述硅基粒子的所述离散横截面之一具有相同面积的圆盘的直径。
2.根据权利要求1所述的活性材料粉末,其中被包括在横穿所述活性材料粉末的平面中的所述的硅基粒子的至少1000个离散横截面的至少70%具有以下两者:形状因子SF=d圆盘/dmax大于或等于0.4且小于或等于0.8,并且dmax大于或等于10nm且小于或等于250nm。
3.根据权利要求1或2所述的活性材料粉末,其中所述形状因子SF=d圆盘/dmax大于或等于0.5且小于或等于0.8。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的活性材料粉末,其中所述活性材料粉末还包含基质材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的活性材料粉末,其中所述活性材料粉末具有其中d10介于1μm与10μm之间、d50介于3μm与30μm之间并且d90介于5μm与50μm之间的基于体积的粒度分布。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的活性材料粉末,其特征在于所述活性材料粉末相对于所述活性材料粉末总重量具有以重量%表示的氧含量和平均硅含量A,其中以重量%表示的所述氧含量小于A的35%,其中优选地以重量%表示的所述氧含量小于A的20%。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的活性材料粉末,其特征在于所述活性材料粉末具有小于10m2/g并且优选小于5m2/g的BET值。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的活性材料粉末,其特征在于所述活性材料粒子具有小于20体积%并且优选小于10体积%的孔隙率。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的活性材料粉末,其中所述活性材料粉末相对于所述活性材料粉末总重量包含至少90重量%的所述活性材料粒子。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的活性材料粉末,其中所述基质材料是碳基基质材料,所述硅作为硅基粒子存在,其中所述硅基粒子嵌入所述基质材料中。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的活性材料粉末,其特征在于所述基质材料是以下化合物中的至少一种:聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、蔗糖、煤焦油沥青和石油沥青,或者所述基质材料是至少一种所述化合物的热分解产物。
12.根据权利要求3至11中任一项所述的活性材料粉末,其特征在于所述活性材料粉末还含有石墨,其中所述石墨未嵌入所述基质材料中。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的活性材料粉末,其特征在于所述硅基粒子具有至少65重量%的硅并且优选具有至少80重量%的硅的化学组成,其中优选所述硅基粒子不含除Si和O以外的其它元素。
14.一种电池,其包含权利要求1至13中任一项所述的活性材料粉末。
15.一种电子装置,其包含权利要求14所述的电池。
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