CN105280891A - 负极活性物质、包括其的负极和可再充电锂电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及负极活性物质、包括其的负极和可再充电锂电池。用于可再充电锂电池的负极活性物质包括包含如下的复合碳颗粒:包括基于结晶的碳的芯颗粒,和位于所述芯颗粒的表面上并且包括无定形碳的包覆层。在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1620cm-1处的峰强度(I1620)范围为约0.01-约0.1,在1360cm-1处的峰强度(I1360)范围为约0.05-约0.5,和在1580cm-1处的峰强度(I1580)范围为约0.1-约0.8。
Description
技术领域
实施方式涉及用于可再充电锂电池的负极活性物质和包括其的可再充电锂电池。
背景技术
最近,可再充电锂电池已经被广泛用作用于电动车辆的电源、电力存储装置等,以及用于小型便携式电子设备。对于各种用途而言,定制的电极活性物质是期望的。
发明内容
实施方式涉及用于可再充电锂电池的负极活性物质,其包括包含如下的复合碳颗粒:包括基于结晶的碳(基于晶体的碳,crystalline-basedcarbon)的芯颗粒;和位于所述芯颗粒的表面上并且包括无定形碳的包覆层,其中在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1620cm-1处的峰强度(I1620)范围为约0.01-约0.1,在1360cm-1处的峰强度(I1360)范围为约0.05-约0.5,和在1580cm-1处的峰强度(I1580)范围为约0.1-约0.8。
在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1360cm-1处的峰强度(I1360)对在1620cm-1处的峰强度(I1620)的比率(I1360/I1620)可范围为约2-约20。
在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1360cm-1处的峰强度(I1360)对在1620cm-1处的峰强度(I1620)的比率(I1360/I1620)可范围为约3-约13。
在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1360cm-1处的峰强度(I1360)对在1620cm-1处的峰强度(I1620)的比率(I1360/I1620)可范围为约3-约6。
在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1620cm-1处的峰强度(I1620)对在1580cm-1处的峰强度(I1580)的比率(I1620/I1580)可范围为约0.01-约0.5。
在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1620cm-1处的峰强度(I1620)对在1580cm-1处的峰强度(I1580)的比率(I1620/I1580)可具有基本上恒定的值,不管所述无定形碳的含量如何。
基于所述复合碳颗粒的总重量,可以约0.1重量%-约50重量%的量包括所述无定形碳。
基于所述复合碳颗粒的总重量,可以约5重量%-约30重量%的量包括所述无定形碳。
所述芯颗粒的平均粒径(D50)可为约3μm-约50μm。
所述包覆层的厚度可为约0.001μm-约30μm。
所述基于结晶的碳可包括天然石墨、人造石墨、或其组合。
所述无定形碳可包括软碳、硬碳、或其组合。
所述软碳可由如下获得:煤沥青、石油沥青、聚氯乙烯、中间相沥青、焦油、低分子量重油、或其组合,和所述硬碳可由如下获得:聚乙烯醇树脂、糠醇树脂、三硝基甲苯、柠檬酸、硬脂酸、蔗糖、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯腈、葡萄糖、明胶、糖类、酚醛树脂、萘醛树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、聚酰亚胺树脂、纤维素树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂、氯乙烯树脂、或其组合。
实施方式还涉及包括所述用于可再充电锂电池的负极活性物质的负极。
实施方式还涉及包括所述负极、正极和电解质的可再充电锂电池。
附图说明
通过参照附图详细地描述示例性实施方式,特征对于本领域技术人员来说将变得明晰,其中:
图1为对在基于结晶的碳和无定形碳之间的界面上形成的边界状(boundary-shaped)缺陷的概念进行说明的图,
图2和3为对在基于结晶的碳和无定形碳之间的界面上的空位状缺陷的概念进行说明的图,
图4说明显示根据一种实施方式的可再充电锂电池的示意图,
图5和6说明分别显示实施例1的复合碳颗粒的2,000倍和5,000倍SEM图像的图,
图7说明显示根据实施例1-3的复合碳颗粒和根据对比例1的石墨颗粒的XRD分析结果的图。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述实例实施方式;然而,它们可以不同的形式体现并且不应被解释为限于本文中阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式,使得本公开内容将是彻底和完整的,并且将示例性实施充分地传达给本领域技术人员。在附图中,为了说明的清楚起见,可放大层和区域的尺寸。
根据一种实施方式的用于可再充电锂电池的负极活性物质包括包含如下的复合碳颗粒:包括基于结晶的碳的芯颗粒,和位于所述芯颗粒的表面上并且包括无定形碳的包覆层。
当测量所述复合碳颗粒的拉曼光谱时,在1620cm-1处的峰强度(I1620)在0.010-0.1的范围中,在1360cm-1处的峰强度(I1360)在0.05-0.5的范围中,和在1580cm-1处的峰强度(I1580)在0.1-0.8的范围中。在1360cm-1处的峰强度(I1360)、在1580cm-1处的峰强度(I1580)和在1620cm-1处的峰强度(I1620)可分别表示为ID、IG和ID’。所述拉曼光谱可通过使用Ar激光作为靶源来测量。Ar激光可具有与约514nm的波长。而且,所述拉曼光谱可通过使用可得自JascoInc.的NRS1000RamanSpectrometer测量。
具有在所述范围内的ID、IG和ID’值的复合碳颗粒可具有相对小的界面电阻(面间电阻)。该结果可表示由基于结晶的碳形成的芯颗粒和由无定形碳形成的包覆层之间令人满意的融合(合并,amalgamation)状态。此处,ID、IG和ID’值可正好满足所述范围,但是其组合没有特别限制。
在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中在1360cm-1处的峰强度(I1360)对在1620cm-1处的峰强度(I1620)的比率(I1360/I1620,即ID/ID’)可为例如2-20、3-13、3-6、或者3-5。
当ID/ID’在所述范围内时,在基于结晶的碳芯和无定形碳包覆层之间的界面上,边界状缺陷可比空位状缺陷更普遍(占优)。
通常,在复合颗粒的界面上的缺陷可分为边界状缺陷和空位状缺陷,其中边界状缺陷表示线型位错的缺陷,而空位状缺陷表示像点一样安置的缺陷。图1为对边界状缺陷进行说明的图,且图2和3为对空位状缺陷进行说明的图。参照图1-3,与边界状缺陷不同,空位状缺陷可通过缺失原子而产生。
此外,边界状缺陷与空位状缺陷相比可具有相对更多的缺陷位点并且因此,可保证更多的用于锂嵌入的通道。
根据一种实施方式,所述复合碳颗粒可具有包括作为芯颗粒的基于结晶的碳和在所述芯颗粒的表面上的无定形碳的二元结构。可实现在基于结晶的碳和无定形碳之间优异的融合,并且锂离子可实质上好像在所述芯和所述包覆层之间没有界面一样地传输。所述复合碳颗粒可呈现出与所谓的假结晶化碳的特性类似的特性。
基于所述复合碳颗粒的总重量或量,可以约0.1重量%-约50重量%的量包括所述无定形碳。在所述范围内,可例如以约1重量%-30重量%、5重量%-30重量%、或者5重量%-25重量%的量包括所述无定形碳。当在所述范围内包括所述无定形碳时,可保证可再充电锂电池的高功率特性。
再次对根据一种实施方式的复合碳颗粒的拉曼峰进行说明。
在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1620cm-1处的峰强度(I1620)相对于在1580cm-1处的峰强度(I1580)的比率(I1620/I1580,即ID’/IG)可为例如约0.01-0.5、0.01-0.2、或者0.05-0.13。在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中在1620cm-1处的峰强度(I1620)相对于在1580cm-1处的峰强度(I1580)的比率(I1620/I1580,即ID’/IG)可具有基本上恒定的值,不管所述无定形碳颗粒的含量如何。此处,所述基本上恒定的值可为在±0.025的误差范围内。
通过在基于结晶的碳芯和无定形碳包覆层之间的界面上的小的结构缺陷,可获得不管所述无定形碳颗粒的含量如何的恒定的ID’/IG值。
所述芯颗粒的平均粒径(D50)可为例如约3μm-约50μm。术语“平均粒径(D50)”表示颗粒分布中与累积体积的50体积%对应的粒径。
所述包覆层的厚度可为约0.001μm-约30μm、例如约0.01μm-约20μm、或者约0.1μm-约15μm。当所述包覆层的厚度在所述范围内时,初始效率特性、高倍率充电和放电特性以及循环寿命特性可改善。
所述复合碳颗粒的平均粒径(D50)可为例如约7μm-约80μm。
所述芯颗粒中包括的所述基于结晶的碳可包括例如天然石墨、人造石墨、或其组合。所述包覆层中包括的所述无定形碳可包括例如软碳、硬碳、或其组合。
例如,所述软碳可由如下获得:煤沥青、石油沥青、聚氯乙烯、中间相沥青、焦油、低分子量重油、或其组合。作为实例,所述硬碳可由如下获得:聚乙烯醇树脂、糠醇树脂、三硝基甲苯、柠檬酸、硬脂酸、蔗糖、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯腈、葡萄糖、明胶、糖类、酚醛树脂、萘醛树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、聚酰亚胺树脂、纤维素树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂和氯乙烯树脂、或其组合。
下文中,提供根据另一实施方式的包括所述负极活性物质的可再充电锂电池。参照图4对所述可再充电锂电池进行说明,图4显示所述可再充电锂电池的一个实例。所述可再充电电池可具有任何合适的形状例如棱柱形状、硬币型形状、袋形状等、以及圆柱形状。
图4为显示根据一种实施方式的可再充电锂电池的示意图。
参照图4,根据一种实施方式的可再充电锂电池100可包括电极组件、浸渍隔板113的电解质(未示出)、电池壳120、和密封电池壳120的密封部件140,所述电极组件包括正极114、面对正极114的负极112、介于负极112和正极114之间的隔板113。所述电极组件可浸在电解质中。
负极112可包括集流体和形成于所述集流体上的负极活性物质层。
所述集流体可为铜箔。
所述负极活性物质层可包括负极活性物质、粘合剂,并且任选地包括导电材料。
所述负极活性物质可与以上描述的相同。
所述粘合剂可改善负极活性物质颗粒彼此的粘合性质以及与集流体的粘合性质。
所述粘合剂可为有机粘合剂。所述有机粘合剂可为聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰胺、芳族聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、或其组合。
所述导电材料可改善电极的导电性。可使用不导致化学变化的的任何合适的电传导材料作为所述导电材料。其实例包括基于碳的材料例如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维等;基于金属的材料,例如铜、镍、铝、银等的金属粉末或金属纤维等;导电聚合物例如聚亚苯基衍生物等;或者其混合物。
可以约90重量%-98重量%的量包括所述负极活性物质,可以约1重量%-约5重量%的量包括所述粘合剂和可以约1重量%-约5重量%的量包括所述导电材料。
所述负极可通过如下制造:将所述负极活性物质、所述导电材料和所述有机粘合剂在水中混合以制备负极活性物质层组合物,和将所述负极活性物质层组合物涂布到所述集流体上。
正极114可包括集流体和形成于所述集流体上的正极活性物质层。所述正极活性物质层可包括正极活性物质、粘合剂,并且任选地包括导电材料。
所述集流体可包括例如Al(铝)。
所述正极活性物质可包括可逆地嵌入和脱嵌锂离子的锂化的插层化合物。
所述正极活性物质可为如下的含锂的化合物:含锂的氧化物、含锂的磷酸盐、含锂的硅酸盐、或其组合。
所述含锂的氧化物、所述含锂的磷酸盐和所述含锂的硅酸盐可分别为包括锂和金属或半金属的氧化物、磷酸盐和硅酸盐。
所述金属或半金属的实例可为Co、Ni、Mn、Fe、Cu、V、Si、Al、Sn、Pb、Sn、Ti、Sr、Mg、Ca等。
所述含锂的氧化物的实例包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂锂镍钴铝氧化物等。所述含锂的磷酸盐的实例包括磷酸铁锂盐、磷酸锰锂、磷酸铁钼锂盐等。
除了所述含锂的化合物之外,所述正极活性物质还可包括活性炭。当将活性炭一起使用时,通过获得与电容器相同的效果,可保证高的输出特性。
所述活性炭可为多孔碳材料并且因此,可由于大的表面积而具有强的离子吸附和快速化学反应。
基于所述含锂的化合物和所述活性炭的总量,可以约1重量%-约40重量%、或者例如约1重量%-约15重量%、或者例如约3重量%-约5重量%的量包括所述活性炭。当在所述范围内使用所述活性炭时,可同时保证高的能量密度和高的功率特性。
所述粘合剂可改善正极活性物质颗粒彼此的粘合性质以及与集流体的粘合性质。具体实例可包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、羧化聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亚乙基氧的聚合物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸类改性的(丙烯酸酯化的)丁苯橡胶、环氧树脂、尼龙等。
所述导电材料改善电极的导电性。如对于负极那样,可使用不导致化学变化的任何合适的电传导材料作为所述正极中包括的导电材料。其实例可包括如下的一种或多种:天然石墨,人造石墨,炭黑,乙炔黑,科琴黑,碳纤维,铜、镍、铝、银等的金属粉末、金属纤维等,或者导电聚合物例如聚亚苯基衍生物等。
可以约90重量%-98重量%的量包括所述正极活性物质,可以约1重量%-约5重量%的量包括所述粘合剂,和可以约1重量%-约5重量%的量包括所述导电材料。
所述正极可通过如下制造:将活性物质、导电材料、和粘合剂在溶剂中组合以制备活性物质组合物,和将所述组合物涂布到集流体上。所述溶剂可包括N-甲基吡咯烷酮等,但是不限于此。
电解质溶液可包括非水有机溶剂和锂盐。
所述非水有机溶剂可起到用于传输参与电池的电化学反应的离子的介质的作用。所述非水有机溶剂可选自基于碳酸酯的溶剂、基于酯的溶剂、基于醚的溶剂、基于酮的溶剂、基于醇的溶剂、和非质子溶剂。
所述基于碳酸酯的溶剂可为例如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)等。
当将链状碳酸酯化合物和环状碳酸酯化合物混合时,可提供具有高介电常数和低粘度的有机溶剂。所述环状碳酸酯和所述链状碳酸酯可以约1:1-1:9的体积比混合在一起。
此外,所述基于酯的溶剂可为例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲瓦龙酸内酯、己内酯等。所述基于醚的溶剂可为例如二丁基醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、二甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃等,和所述基于酮的溶剂可为环己酮等。所述基于醇的溶剂可为乙醇、异丙醇等。
所述非水有机溶剂可单独地或者以混合物使用,并且当所述有机溶剂以混合物使用时,可根据期望的电池性能控制混合比率。
电解质可进一步包括过充抑制剂添加剂例如基于亚乙基的碳酸酯、焦碳酸酯等。
所述锂盐可溶解在有机溶剂中,可在电池中提供锂离子,可基本上使可再充电锂电池运行,并且可改善其中的正极和负极之间的锂离子传输。
所述锂盐的具体实例包括:LiPF6;LiBF4;LiSbF6;LiAsF6;LiN(SO3C2F5)2;LiC4F9SO3;LiClO4;LiAlO2;LiAlCl4;LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2),其中x和y为自然数,例如1-20的整数;LiCl;LiI;LiB(C2O4)2(双(草酸)硼酸锂,LiBOB);或其组合。
所述锂盐可以范围约0.1M-约2.0M的浓度使用。当在以上浓度范围内包括所述锂盐时,由于最佳的电解质电导率和粘度,电解质可具有优异的性能和锂离子迁移率。
隔板113将负极112与正极114隔开并且为锂离子提供传输通道。隔板113可包括用于锂电池中的任何合适的材料。所述隔板可具有低的对离子传输的阻力和对于电解质的优异的浸渍。例如,隔板113可选自玻璃纤维、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、或其组合。隔板113可具有无纺物或者机织物的形式。例如,可使用基于聚烯烃的聚合物隔板例如聚乙烯、聚丙烯等。为了保证耐热性或机械强度,可使用包括陶瓷组分或者聚合物材料的经涂布的隔板。所述隔板可具有单层或多层结构。
提供以下实施例和对比例以突显一种或多种实施方式的特性,但是将理解,实施例和对比例不应被解释为限制实施方式的范围,也不将对比例解释为在实施方式的范围之外。进一步地,将理解,实施方式不限于在实施例和对比例中描述的具体细节。
实施例1
通过化学气相沉积方法在人造石墨的芯(平均粒径(D50):10μm)上包覆软碳,其中将人造石墨置于腔室中并将腔室的温度增加从300℃到800℃,同时将在甲苯中鼓泡的Ar气以100L/h的流量(通量)流动,以形成具有13nm厚度的单个包覆层。机械地控制包覆层的厚度以便以基于整个碳颗粒的总重量的5重量%的量包括软碳。
随后,将经包覆的石墨颗粒在1,100℃热处理5小时,得到复合碳颗粒。
实施例2
除了如下之外,根据与实施例1相同的方法获得复合碳颗粒:以基于整个碳颗粒的总重量的15重量%的量包括软碳。
实施例3
除了如下之外,根据与实施例1相同的方法获得复合碳颗粒:以基于整个碳颗粒的总重量的25重量%的量包括软碳。
实施例4
将作为芯的人造石墨添加至其中分散有软碳颗粒的胶体沥青溶液。以雾化方法在人造石墨的芯表面上形成包括硫成分的薄的包覆层。所述硫成分得自所述胶体沥青溶液中包括的硫杂质。
随后,将所获得的石墨颗粒通过在室温氮气气氛下按照2℃/分钟将温度升高至500℃而加热。将所得石墨颗粒在500℃保持约3小时以在石墨表面上形成包覆层。随后,通过从其除去氮气并且将少量空气注入其中,形成薄膜结构。
调节包覆层的厚度以便以基于整个碳颗粒的总重量的5重量%的量包括软碳。
实施例5
除了如下之外,根据与实施例4相同的方法获得复合碳颗粒:以基于整个碳颗粒的总重量的15重量%的量包括软碳。
实施例6
除了如下之外,根据与实施例4相同的方法获得复合碳颗粒:以基于整个碳颗粒的总重量的25重量%的量包括软碳。
对比例1
使用可得自Aldrich的石墨颗粒。
扫描电子显微镜(SEM)照片分析
通过使用SEM检查实施例1的复合碳颗粒。图5和6分别显示根据实施例1的复合碳颗粒的2,000倍和5,000倍SEM图像。参照图5和6,实施例1的复合碳颗粒具有约10-13μm的平均粒径(D50)。
X-射线衍射(XRD)分析
通过使用具有的CuKα辐射采用可得自Philips的X-pert衍射仪进行XRD分析。实施例1-3的复合碳颗粒和对比例1的石墨颗粒(以及根据实施例1形成且以10%和20%的量包括软碳的复合碳颗粒)的XRD分析结果提供于图7中。参照图7,对比例1的结果显示出002峰,其为石墨的主峰,和随着软碳的包覆量增加,101峰变得更宽。
拉曼峰分析
测量根据实施例1-6的复合碳颗粒的拉曼峰。
结果提供于表1中。
表1
在上表1中,在D’、D和G带处的峰强度分别表示在1620cm-1处的峰强度(I1620)、在1360cm-1处的峰强度(I1360)和在1580cm-1处的峰强度(I1580)。
参照表1,随着在实施例1-6中软碳的包覆量增加,在D带处的峰强度增加,并且D/G峰强度随同其一起增加。
另一方面,D’/G峰强度为约0.122-约0.151,不管软碳的包覆量如何。不受任何特定理论制约,认为不管在实施例1-6的复合碳颗粒中软碳的包覆量如何D’/G峰强度均为约0.13的原因是,在D’带处的峰强度表示不管包覆量如何,在芯表面上的结构缺陷均恒定地保持,表明芯和包覆层是高度熔合的。
作为总结和回顾,对于用于可再充电锂电池的负极活性物质,已主要使用基于碳的材料。基于碳的材料主要分为基于结晶的石墨和无定形碳。作为用于小型便携式电子设备的电源,通常使用基于结晶的石墨,和作为用于需要高功率特性的混合动力车辆(HEV)的电源,通常使用无定形碳作为用于可再充电锂电池的负极活性物质。
近来,已经进行如下尝试:通过将基于结晶的石墨和无定形碳混合而开发同时保证容量和输出特性的复合负极活性物质。然而,由于基于结晶的石墨和无定形碳的界面电阻等问题,尚未实现期望的效果。
实施方式通过如下提供具有高功率特性的用于可再充电锂电池的负极活性物质:改善基于结晶的碳芯和无定形碳包覆层之间的界面融合程度,即降低界面电阻,并且因此降低锂离子的传输阻力。在根据实施方式的包括基于结晶的碳组分的芯颗粒和无定形碳组分的包覆层的用于负极活性物质的复合碳颗粒中,通过实现在芯颗粒和包覆层之间的界面上高的融合程度,使得锂可顺利地(平稳地)嵌入和脱嵌,可保证可再充电锂电池高的功率特性。另一实施方式提供包括所述负极活性物质的负极。另一实施方式提供包括所述负极的可再充电锂电池。
本文中已经公开了实例实施方式,并且虽然采用了特定术语,但是它们仅在通常和描述的意义上使用和解释,而不用于限制目的。因此,本领域技术人员将理解,在不背离所附权利要求中所阐述的其精神和范围的情况下,可进行在形式和细节方面的多种变化。
Claims (15)
1.用于可再充电锂电池的负极活性物质,所述负极活性物质包括包含如下的复合碳颗粒:
包括基于结晶的碳的芯颗粒;和
位于所述芯颗粒的表面上并且包括无定形碳的包覆层,
其中在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1620cm-1处的峰强度I1620范围为0.01-0.1,在1360cm-1处的峰强度I1360范围为0.05-0.5,和在1580cm-1处的峰强度I1580范围为0.1-0.8。
2.如权利要求1中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1360cm-1处的峰强度I1360对在1620cm-1处的峰强度I1620的比率I1360/I1620范围为2-20。
3.如权利要求2中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1360cm-1处的峰强度I1360对在1620cm-1处的峰强度I1620的比率I1360/I1620范围为3-13。
4.如权利要求3中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1360cm-1处的峰强度I1360对在1620cm-1处的峰强度I1620的比率I1360/I1620范围为3-6。
5.如权利要求1中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中,在1620cm-1处的峰强度I1620对在1580cm-1处的峰强度I1580的比率I1620/I1580范围为0.01-0.5。
6.如权利要求5中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中在所述复合碳颗粒的拉曼光谱中在1620cm-1处的峰强度I1620相对于在1580cm-1处的峰强度I1580的比率I1620/I1580具有基本上恒定的值,不管所述无定形碳的含量如何。
7.如权利要求1中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中基于所述复合碳颗粒的总重量,以0.1重量%-50重量%的量包括所述无定形碳。
8.如权利要求7中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中基于所述复合碳颗粒的总重量,以5重量%-30重量%的量包括所述无定形碳。
9.如权利要求1中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中所述芯颗粒的平均粒径D50范围为3μm-50μm。
10.如权利要求1中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中所述包覆层的厚度为0.001μm-30μm。
11.如权利要求1中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中所述基于结晶的碳包括天然石墨、人造石墨、或其组合。
12.如权利要求1中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中所述无定形碳包括软碳、硬碳、或其组合。
13.如权利要求1中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质,其中:
所述软碳由如下获得:煤沥青、石油沥青、聚氯乙烯、中间相沥青、焦油、低分子量重油、或其组合,和
所述硬碳由如下获得:聚乙烯醇树脂、糠醇树脂、三硝基甲苯、柠檬酸、硬脂酸、蔗糖、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯腈、葡萄糖、明胶、糖类、酚醛树脂、萘醛树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、聚酰亚胺树脂、纤维素树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂、氯乙烯树脂、或其组合。
14.负极,其包括如权利要求1-13任一项中所述的用于可再充电锂电池的负极活性物质。
15.可再充电锂电池,其包括:
如权利要求14中所述的负极;
正极;和
电解质。
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