[发明专利]负极活性物质、包括其的负极以及包括负极的锂二次电池

说明书

公开了一种负极活性物质、包括负极活性物质的负极以及包括负极的锂二次电池。所述负极活性物质包括：核，包括碳质材料；以及多环化合物，位于核的表面上，多环化合物由式1表示：式1

在韩国知识产权局于2019年4月17日提交的第10-2019-0045126号且名称为“Anode Active Material,Anode Comprising the Same,and Lithium SecondaryBattery Comprising the Anode”的韩国专利申请以及于2019年10月28日提交的第10-2019-0134817号且名称为“Anode Active Material,Anode Comprising the Same,andLithium Secondary Battery Comprising the Anode”的韩国专利申请通过引用全部包含于此。

技术领域

实施例涉及负极活性物质、包括该负极活性物质的负极以及包括该负极的锂二次电池。

背景技术

锂电池可以用作便携式电子设备(诸如摄像机、移动电话、膝上型计算机等)的电源。可再充电锂二次电池可以能够高速充电，并且每单位重量的能量密度可以是铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池的三倍以上。

锂二次电池可以通过使用允许锂离子可逆地嵌入和脱嵌的物质作为正极活性物质和负极活性物质并通过对包括正极活性物质的正极与包括负极活性物质的负极之间的电解质充电来制造。

发明内容

实施例可以通过提供负极活性物质来实现，所述负极活性物质包括：核，包括碳质材料；以及多环化合物，位于核的表面上，多环化合物由式1表示：

式1

其中，在式1中，L为单键、取代或未取代的C₁-C₂₀亚烷基、取代或未取代的C₂-C₂₀亚烯基、取代或未取代的C₂-C₂₀亚炔基或者取代或未取代的C₆-C₂₀亚芳基，R为极性基团或离子基团，m≥2且n≥1，其中，当n为2或更大时，两个或更多个-L-R彼此相同或不同。

多环化合物可以通过非共价键结合到核的表面。

多环化合物的多环部分可以通过π-π相互作用结合到核的表面。

基于100重量份的负极活性物质，多环化合物可以以约0.01重量份至5重量份的量包括在负极活性物质中。

核还可以包括可与锂合金化的金属或者可与锂合金化的金属氧化物。

核还可以包括可与锂合金化的金属，可与锂合金化的金属可以为Si、Sn、Al、Ge、Pb、Bi、Sb、Si-Y₁合金或Sn-Y₂合金，Y₁可以为碱金属、碱土金属、13族元素、14族元素、过渡金属、稀土元素或它们的组合，并且不为Si，Y₂可以为碱金属、碱土金属、13族元素、14族元素、过渡金属、稀土元素或它们的组合，并且不为Sn。

核还可以包括可与锂合金化的金属氧化物，可与锂合金化的金属氧化物可以为由式2表示的硅氧化物：

式2

SiO_x，其中，0x≤2。

碳质材料可以位于可与锂合金化的金属氧化物的表面上。

碳质材料可以为结晶碳、非晶碳或它们的混合物。

在式1中，部分可以为由式2-1至式2-23中的一者表示的部分：