CN110391395A - 用于可再充电锂电池的负极和包括其的可再充电锂电池 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于可再充电锂电池的负极和包括其的可再充电锂电池。用于可再充电锂电池的负极包括集电器以及设置在集电器上并包括碳基负极活性物质的负极活性物质层，其中，由等式1定义的DD(发散度)值大于或等于约24且电极密度为约1.0g/cc至约1.5g/cc。[等式1]DD(发散度)＝(Ia/I总)*100在等式1中，Ia为通过使用CuKα射线的XRD测量的非平面角处的峰值强度的总和，以及I总为通过使用CuKα射线的XRD测量的全部角处的峰值强度的总和。

Description

用于可再充电锂电池的负极和包括其的可再充电锂电池
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年4月20日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请第10-2018-0046210号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请公开了用于可再充电锂电池的负极和包括其的可再充电锂电池。
背景技术
可再充电锂电池作为小型便携式电子设备的电源，最近引起了人们的注意。可再充电锂电池使用有机电解质溶液，从而其放电电压是使用碱性水溶液的传统电池的两倍，因此具有高能量密度。
对于可再充电锂电池的正极活性物质，已经使用了具有能够嵌入锂离子的结构的锂过渡金属氧化物，比如LiCoO2、LiMn2O4、LiNi1-xCoxO2(0<x<1)等。
对于负极活性物质，已经使用了诸如人造石墨、天然石墨、硬碳等各种碳基材料。最近，为了获得高容量，人们已经对非碳基负极活性物质比如硅或锡进行了研究。
发明内容
本申请的一个实施方式提供一种用于可再充电锂电池的负极，该可再充电锂电池具有改善的电化学特性，比如循环寿命特性和倍率容量。
本申请的另一个实施方式提供一种包括所述负极的可再充电锂电池。
本申请的一个实施方式提供一种用于可再充电锂电池的负极，该用于可再充电锂电池的负极包括集电器；以及设置在所述集电器上并包括碳基负极活性物质的负极活性物质层；其中，所述负极的由等式1定义的DD(发散度)值大于或等于约24且所述负极的电极密度在约1.0g/cc至约1.5g/cc的范围内。
[等式1]
DD(发散度)＝(Ia/I总)*100
在等式1中，
Ia为通过使用CuKα射线的XRD测量的非平面角处的峰值强度的总和，以及
I总为通过使用CuKα射线的XRD测量的全部角处的峰值强度的总和。
负极的DD值可为约24至约70或约24至约60。
负极的电极密度可为约1.0g/cc至约1.4g/cc或约1.0g/cc至约1.2g/cc。
负极可具有约6mg/cm2至约65mg/cm2的单表面负荷水平(L/L)。
负极活性物质层可具有除了基板之外的约40μm至约650μm、约40μm至约450μm、或约40μm至约200μm的单表面厚度。
Ia可为通过使用CuKα射线的XRD测量的2θ＝42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°和77.5±0.2°处的峰值强度的总和，且I总可为通过使用CuKα射线的XRD测量的2θ＝26.5±0.2°、42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°、54.7±0.2°和77.5±0.2°处的峰值强度的总和。
峰值强度可为峰积分面积值。
碳基负极活性物质可为人造石墨或者人造石墨和天然石墨的混合物。
负极活性物质层还可包括Si基负极活性物质、Sn基负极活性物质、锂钒氧化物或其组合。
负极可具有面对正极的有源区和不面对正极的无源区，且无源区的DD值可大于或等于约24。
本申请的一个实施方式提供一种可再充电锂电池，该可再充电锂电池包括负极、含正极活性物质的正极和电解质。
可再充电锂电池可为大功率电池。
其他实施方式包括在以下详细描述中。
根据一个实施方式的用于可再充电锂电池的负极可提供具有改善的电化学特性的可再充电锂电池。
附图说明
图1为示出根据一个实施方式的负极活性物质的取向的示意图。
图2为示出根据一个实施方式的可再充电锂电池的负极的有源区和无源区的图。
图3为示出根据一个实施方式的可再充电锂电池的结构的示意图。
图4为示出使用CuKα射线测量的根据实施例1的负极的XRD峰的图。
图5为示出使用CuKα射线测量的根据对比例1的负极的XRD峰的图。
图6为示出通过在改变c-倍率的同时对根据实施例1至4和对比例1至4制造的可再充电锂电池单元进行充电和放电而获得的容量保持率的图。
图7为示出根据实施例1至4和对比例1至4制造的可再充电锂电池单元的循环寿命特性的图。
<符号说明>
1:可再充电锂电池
2：正极
3：隔板
4：负极
5：电池壳体
6：密封元件
具体实施方式
在下文中详细地描述了实施方式。然而，这些实施方式是示例性的，本发明不限于此且本发明由权利要求书的范围限定。
根据一个实施方式的用于可再充电锂电池的负极包括集电器；以及设置在集电器上并包括碳基负极活性物质的负极活性物质层；其中，所述负极的由等式1定义的DD(发散度)值大于或等于约24且所述负极的电极密度在约1.0g/cc至约1.5g/cc的范围内。
[等式1]
DD(发散度)＝(Ia/I总)*100
在等式1中，
Ia为通过使用CuKα射线的XRD测量的非平面角处的峰值强度的总和，以及
I总为通过使用CuKα射线的XRD测量的全部角处的峰值强度的总和。
在本文中，当通过使用CuKα射线的XRD测量时，非平面角表示2θ＝42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°和77.5±0.2°，即(100)面、(101)R面、(101)H面和(110)面。一般而言，石墨的结构分为六角形结构和斜方六面体结构，它们具有堆叠石墨烯层的ABAB型堆叠顺序，且R面表示斜方六面体结构，同时H面表示六角形结构。
此外，当通过使用CuKα射线的XRD测量时，全部角表示2θ＝26.5±0.2°、42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°、54.7±0.2°和77.5±0.2°，即(002)面、(100)面、(101)R面、(101)H面、(004)面和(110)面。当碳基材料的(101)R面的一个峰与集电器(例如，Cu)的(111)面的另一个峰交叠时，可能出现在2θ＝43.4±0.2°处的峰。
一般而言，峰值强度表示峰的高度或峰的积分面积，并且根据一个实施方式，峰值强度表示峰的积分面积。
在一个实施方式中，通过使用CuKα射线作为目标射线，但移除单色器以提高峰强度分辨率，在2θ＝10°至80°、0.044至0.089的扫描速率(°/S)和0.013至0.039的步长(°/步)的测量条件下测量XRD。
在一个实施方式中，负极的DD值可以大于或等于约24，例如约24至约70或约24至约60。
上述范围内的DD值意味着负极活性物质没有充分地与集电器水平放置，但其取向足以促进负极中锂离子的移动，即控制随机取向。当DD值小于24时，DC内阻可增大且倍率容量特别是高倍率容量和循环寿命特性可劣化。
进一步，在DD值的上述范围内，可以抑制放电端电阻的增加，以最小化DC内阻(DC-IR)，并表现出改善的循环寿命特性。此外，在充电和放电过程中，电极膨胀可能会被抑制以提高能量密度。
此外，在DD值的上述范围内，这意味着负极活性物质相对于集电器以特定的角度取向，且在使用负极的电池的充电和放电过程中产生的热量以及在渗透或碰撞过程中短路产生的热量可以垂直扩散并且可以容易地释放到外面。这可抑制由热逃逸引起的点火，并可抑制电池的内部温度升高，因此可改善电池特性。当DD值小于24时，表示负极活性物质基本上水平地布置在集电器中。在这种情况下，所产生的热量是水平扩散的，因此不容易释放到外面。
负极的DD值在所述范围内意味着包含在负极活性物质层中的负极活性物质以预定角度取向，并且在充电和放电后保持该DD值。一般而言，为了使包含在负极活性物质层中的负极活性物质以预定角度取向，可以在施加磁场的同时将负极活性物质组合物涂布在集电器上。
在一个实施方式中，满足DD值的负极可通过在负极的压缩期间调整磁场的强度、暴露于磁场的时间和电极板密度来制造。
在下文中，描述了制造负极的方法。如图1中所示，通过如下来制造负极：将集电器放置在磁铁之上和/或之下，然后将包括负极活性物质的负极活性物质组合物施加在集电器上，使其暴露于磁场中，然后干燥并压缩。
在此，磁铁的磁场强度可在约1000高斯至约10000高斯的范围内。此外，将负极活性物质组合物涂布在集电器上并保持约3秒至约9秒，即暴露于磁场中约3秒至约9秒。可以控制压缩过程中的电极板密度，从而可获得在所述范围内的电极密度。在压缩过程中电极板密度可为约1.4g/cc至约1.6g/cc。如本文所用，电极板密度是指通过在压缩过程中将测量的电极板的负载量除以电极板的厚度来计算的密度。如上所述，通过控制磁场的强度、暴露于磁场的时间和负极压缩期间的电极板密度，可以调整DD值在所述范围内。
特别地，当在移动集电器的同时进行涂布工艺时，磁铁产生的磁场(磁通量)可与集电器垂直形成，但由于根据涂布速度(移动集电器的速度)的磁场以预定角度形成为矢量函数，所以包含在所述负极活性物质组合物中的负极活性物质可以是固定的，也就是说，在所述集电器的表面上以预定的角度取向。
当通过使用CuKα射线测量XRD时，负极在相对于(002)面的(004)面处可具有大于或等于约0.04的峰值强度比，即I(004)/I(002)，具体地，约0.04至约0.07。当负极的I(004)/I(002)大于或等于约0.04时，DC内阻可不增加，但倍率容量特别是高倍率容量可得到改善，且循环寿命特性也可得到改善。
此外，负极在相对于(004)面的(110)面处可具有大于或等于约0.3的峰值强度比，即I(110)/I(004)，具体地，大于或等于约0.1，大于或等于约0.2，约0.3至约0.8，或者约0.3至约0.7。当负极的I(110)/I(004)大于或等于约0.1时，DC内阻可不增加，且倍率容量特别是高倍率容量和高倍率的循环寿命特性可得到改善。
在一个实施方式中，由于DD值是相对于全部角处的峰值的非平面角处的峰值，且因此不与I(110)/I(004)相关联，所以大于或等于约0.1的I(110)/I(004)不意味着大于或等于约24的DD值。
负极可具有大于或等于约0.4的峰值强度比，即(101)H面相对于(004)面的I(101)H/I(004)，例如约0.4至约3.0。当负极的I(101)H/I(004)大于或等于约0.4时，DC内阻可不增加，且倍率容量特别是高倍率容量和高倍率的循环寿命特性可得到改善。
在一个实施方式中，DD值为通过如下获得的值：对包括负极的可再充电锂电池进行充电/放电，在完全放电状态下拆解电池，然后测量负极的XRD。在此，在0.1C至0.2C下进行充电和放电一到两次。
负极的电极密度可为约1.0g/cc至约1.5g/cc，例如，约1.0g/cc至约1.4g/cc或约1.0g/cc至约1.2g/cc。
如本文所用，电极密度是指通过在电极用电解质溶液充分浸渍的条件下在0.1C至0.2C下进行充电和放电一次或两次后用测量的电极的负荷量除以电极的厚度所计算出的密度。
当负极的电极密度在所述范围内时，可以有效地改善高倍率的充电和放电特性、循环寿命特性，特别是高倍率的循环寿命特性。
负极可具有约6mg/cm2至约65mg/cm2的单表面负荷水平(L/L)。在该范围内，可容易地获得理想的电极密度。
碳基负极活性物质可为人造石墨或者人造石墨和天然石墨的混合物。当负极活性物质为由天然石墨与人造石墨混合而获得或由人造石墨获得的结晶碳基材料时，结晶碳基材料比非结晶碳基活性物质具有更发达的结晶特性，从而可以进一步改善电极板中的碳材料关于外部磁场的取向特性。人造石墨或天然石墨可为非结晶的、板状的、片状的、球形的、纤维状的或其组合，而没有特别限制。此外，人造石墨与天然石墨以约5:95wt％至约95:5wt％的比例混合，例如以约70:30wt％至约30:70wt％的比例混合。
此外，负极活性物质层还可以包括来自Si基负极活性物质、Sn基负极活性物质或锂钒氧化物负极活性物质中的至少一种。当负极活性物质层进一步包括这些材料时，即碳基负极活性物质作为第一负极活性物质和上述负极活性物质中的至少一种作为第二负极活性物质，第一负极活性物质和第二负极活性物质可以约50:50至约99:1的重量比混合。
Si基负极活性物质可以为Si、Si-C复合材料、SiOx(0<x≤2)和Si-Q合金(其中，Q为选自碱金属、碱土金属、13族元素、14族元素、15族元素、16族元素、过渡金属、稀土元素及其组合但不为Si的元素)，并且Sn基负极活性物质选自Sn、SnO2、Sn-R合金(其中R为选自碱金属、碱土金属、13族元素、14族元素、15族元素、16族元素、过渡金属、稀土元素及其组合但不为Sn的元素)等，以及这些材料中的至少一种与SiO2的混合物。元素Q和R可选自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Ti、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po以及它们的组合。
根据另一个实施方式，负极可具有面对正极的有源区和不面对正极的无源区。换言之，如图2所示，面对正极的负极的一个区域(A)是有源区，而不面对正极的负极的另一个区域(B)是无源区。原因是形成了负极不面对正极的无源区，因为制造的负极比正极大，以提高电池的安全性。然而，当产生无源区时，由于在充电过程中可能发生的负极表面上沉积锂而导致的关于正极和负极之间短路的安全性可得到改善，由于从正极传输的锂离子的长移动路径，相较于面对正极的有源区，无源区具有比正极相对更大的锂离子电阻，并且无源区作为非缓冲区存在。然而，无源区的DD值增加到24，锂会容易扩散，并且由于非缓冲区的减少，容量可增加。
在此，有源区和无源区的DD值可以大于或等于约24，例如，约24至约70，根据一个实施方式，仅无源区的DD值可以大于或等于约24，例如，约24至约60。当仅无源区的DD值大于或等于约24时，有源区的DD值不受限制。
在负极活性物质层中，基于负极活性物质层的总重量，负极活性物质的量可为约95wt％至约99wt％。
在一个实施方式中，负极活性物质层包括粘合剂和任选地导电材料。在负极活性物质层中，基于负极活性物质层的总量，粘合剂的量可为约1wt％到约5wt％。当进一步包括导电材料时，可使用约90wt％至约98wt％的负极活性物质、约1wt％至约5wt％的粘合剂和约1wt％至约5wt％的导电材料。
粘合剂改善了负极活性物质颗粒彼此之间以及与集电器之间的结合性质。粘合剂可以为非水性粘合剂、水性粘合剂或其组合。
非水性粘合剂可以为聚氯乙烯、羧化聚氯乙烯、聚氟乙烯、含环氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺或其组合。
水性粘合剂可以为苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸酯化的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丙烯腈-丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、乙烯-丙烯共聚物、聚表氯醇、聚磷腈、聚丙烯腈、聚苯乙烯、乙烯-丙烯-二烯共聚物、聚乙烯基吡啶、氯磺化聚乙烯、胶乳、聚酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、丙烯酸酯类树脂或其组合。
当水性粘合剂用作负极粘合剂时，可进一步使用纤维素类化合物作为增稠剂以提供粘度。纤维素类化合物包括羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素或其碱金属盐中的一种或多种。碱金属可以为Na、K或Li。基于100重量份的负极活性物质，所述增稠剂的含量可为约0.1重量份至约3重量份。
包括导电材料以提供电极导电性。任何导电的材料均可用作导电材料，除非其导致电池发生化学变化。导电材料的实例包括碳类材料，比如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维等；包括铜、镍、铝、银等的金属粉末或金属纤维的金属类材料；导电聚合物，比如聚亚苯基衍生物；或其混合物。
集电器可以包括选自铜箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜、涂布有导电金属的聚合物基板以及它们的组合中的一种。
根据另一个实施方式的可再充电锂电池包括负极、正极和电解质。
可再充电锂电池可以为大功率电池。换言之，可再充电锂电池可有效地应用于需要高功率的电子装置中，比如电动工具、电动车辆、真空吸尘器等。原因在于，根据一个实施方式的包括负极的可再充电锂电池在充电和放电过程中，特别是当应用于大容量电池和大功率电子装置时，会很容易释放产生的热量，从而可以抑制由于热量而导致的劣化并可有效地用作大功率电池。此外，可再充电锂电池可根据充电和放电容易地释放热量，并可有效抑制电池温度升高，从而有效改善循环寿命特性，特别是高倍率下的循环寿命特性。
这种大功率电池可以为圆柱形电池、棱柱形电池或袋式电池。
正极可包括正极集电器和形成在正极集电器上的正极活性物质层。正极活性物质可包括可逆地嵌入和脱嵌锂的锂化嵌入化合物。具体而言，可使用选自钴、锰、镍及其组合的金属与锂的一种或多种复合氧化物。更具体地说，可以使用由以下化学式中的一个表示的化合物。LiaA1-bXbD2(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5)；LiaA1-bXbO2-cDc(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05)；LiaE1-bXbO2-cDc(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05)；LiaE2-bXbO4-cDc(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05)；LiaNi1-b-cCobXcDα(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.5，0<α≤2)；LiaNi1-b-cCobXcO2-αTα(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，0<α<2)；LiaNi1-b-cCobXcO2-αT2(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，0<α<2)；LiaNi1-b-cMnbXcDα(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，0<α≤2)；LiaNi1-b-cMnbXcO2-αTα(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，0<α<2)；LiaNi1-b-cMnbXcO2-αT2(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，0<α<2)；LiaNibEcGdO2(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0.001≤d≤0.1)；LiaNibCocMndGeO2(0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0≤d≤0.5，0.001≤e≤0.1)；LiaNiGbO2(0.90≤a≤1.8，0.001≤b≤0.1)；LiaCoGbO2(0.90≤a≤1.8，0.001≤b≤0.1)；LiaMn1-bGbO2(0.90≤a≤1.8，0.001≤b≤0.1)；LiaMn2GbO4(0.90≤a≤1.8，0.001≤b≤0.1)；LiaMn1-gGgPO4(0.90≤a≤1.8，0≤g≤0.5)；QO2；QS2；LiQS2；V2O5；LiV2O5；LiZO2；LiNiVO4；Li(3-f)J2(PO4)3(0≤f≤2)；Li(3-f)Fe2(PO4)3(0≤f≤2)；或者LiaFePO4(0.90≤a≤1.8)。
在上述化学式中，A选自Ni、Co、Mn及其组合；X选自Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素及其组合；D选自O、F、S、P及其组合；E选自Co、Mn及其组合；T选自F、S、P及其组合；G选自Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V及其组合；Q选自Ti、Mo、Mn及其组合；Z选自Cr、V、Fe、Sc、Y及其组合；并且J选自V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu及其组合。
化合物可以在表面上具有涂层，或者可以与另一种具有涂层的化合物混合。涂层可以包括选自由以下组成的组中的至少一种涂层元素化合物：涂层元素的氧化物、涂层元素的氢氧化物、涂层元素的氧基氢氧化物、涂层元素的氧基碳酸盐/酯和涂层元素的羟基碳酸盐/酯。用于涂层的化合物可以是非结晶的或结晶的。包含在涂层中的涂层元素可以包括Mg、Al、Co、K、Na、Ca、Si、Ti、V、Sn、Ge、Ga、B、As、Zr或其混合物。通过在化合物中使用这些元素，可以通过对正极活性物质的性质没有不利影响的方法设置涂层。比如，该方法可以包括任何涂布方法(比如，喷涂、浸渍等)，但是因为它为相关领域技术人员所熟知，所以没有更详细地说明。
在正极中，基于正极活性物质层的总重量，正极活性物质的含量可为约90wt％至约98wt％。
在一个实施方式中，正极活性物质层可进一步包括粘合剂和导电剂。在此，基于所述正极活性物质层的总量，粘合剂和导电剂的含量可分别为约1wt％至约5wt％。
该粘合剂改善了正极活性物质颗粒彼此之间以及与集电器之间的结合性质。其实例可为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰纤维素、聚氯乙烯、羧化聚氯乙烯、聚氟乙烯、含环氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸酯化的苯乙烯-丁二烯橡胶、环氧树脂、尼龙等，但不限于此。
包括导电材料以提供电极导电性。任何导电剂都可用作导电材料，除非它引起化学变化。导电材料的实例包括碳基材料，比如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维等；包括铜、镍、铝、银等的金属粉末或金属纤维的金属类材料；导电聚合物，比如聚亚苯基衍生物；或其混合物。
集电器可使用Al，但不限于此。
电解质包括非水性有机溶剂和锂盐。
非水性有机溶剂用作传输参与电池的电化学反应的离子的介质。
非水性有机溶剂可以包括碳酸酯类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂或非质子溶剂。
碳酸酯类溶剂可以包括碳酸二甲酯(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。酯类溶剂可以包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸二甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、癸内酯、甲瓦龙酸内酯、己内酯等。醚类溶剂可以包括二丁醚、四乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃等。酮类溶剂包括环己酮等。醇类溶剂包括乙醇、异丙醇等，并且非质子溶剂的实例包括腈类，比如R-CN(其中R为C2至C20直链、支链或环状烃，其中R可包括双键，芳环或醚键)；酰胺类，比如二甲基甲酰胺；二氧戊环类，比如1,3-二氧戊环；环丁砜等。
有机溶剂可单独使用或以混合物使用。当以混合物使用有机溶剂时，可根据期望的电池性能来控制混合比。
碳酸酯类溶剂可以包括具有环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物。环状碳酸酯和链状碳酸酯以约1:1至约1:9的体积比混合在一起。当该混合物用作电解质时，它可具有增强的性能。
有机溶剂还可以包括芳香烃类溶剂以及碳酸酯类溶剂。碳酸酯类溶剂和芳香烃类溶剂可以约1:1至约30:1的体积比混合在一起。
芳香烃类有机溶剂可以为由化学式1表示的芳香烃类化合物。
[化学式1]
在化学式1中，R1至R6相同或不同且选自氢、卤素、C1至C10烷基、卤代烷基及其组合。
芳香烃类有机溶剂的具体实例可选自苯、氟苯、1,2-二氟苯、1,3-二氟苯、1,4-二氟苯、1,2,3-三氟苯、1,2,4-三氟苯、氯苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯，碘苯、1,2-二碘苯、1,3-二碘苯、1,4-二碘苯、1,2,3-三碘苯、1,2,4-三碘苯、甲苯、氟甲苯、2,3-二氟甲苯、2,4-二氟甲苯、2,5-二氟甲苯、2,3,4-三氟甲苯、2,3,5-三氟甲苯、氯甲苯、2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯、2,5-二氯甲苯、2,3,4-三氯甲苯、2,3,4-三氯甲苯、2,3,5-三氯甲苯、碘甲苯、2,3-二碘甲苯、2,4-二碘甲苯、2,5-二碘甲苯、2,3,4-三碘甲苯、2,3,5-三碘甲苯、二甲苯及其组合。
电解质还可包括碳酸亚乙烯酯、由化学式2表示的碳酸亚乙酯类化合物或者丙磺酸内酯的添加剂，以改善循环寿命。
[化学式2]
在化学式2中，R7和R8相同或不同并且可各自独立地为氢、卤素、氰基(CN)、硝基(NO2)或者C1至C5氟化烷基，条件是R7和R8中的至少一个为卤素、氰基(CN)、硝基(NO2)或者C1至C5氟化烷基，并且R7和R8不同时为氢。
碳酸亚乙酯类化合物的实例包括二氟碳酸亚乙酯、氯代碳酸亚乙酯、二氯碳酸亚乙酯、溴代碳酸亚乙酯、二溴碳酸亚乙酯、硝基碳酸亚乙酯、氰基碳酸亚乙酯或氟代碳酸亚乙酯。用于改善循环寿命的添加剂的量可以在合适的范围内灵活使用。
溶解在有机溶剂中的锂盐为电池供应锂离子，使可再充电锂电池能够基本地运作，并改善锂离子在正极和负极之间的传输。锂盐的实例包括选自以下中的至少一种支持性盐：LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(SO2C2F5)2、Li(CF3SO2)2N、LiN(SO3C2F5)2、LiC4F9SO3、LiClO4、LiAlO2、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(其中，x和y为自然数，例如，从1到20的整数)、LiCl、LiI和LiB(C2O4)2(二草酸硼酸锂；LiBOB)。锂盐的浓度范围可以为约0.1M至约2.0M。当锂盐的含量在上述浓度范围内时，由于最佳的电解质导电性和粘度，电解质可以具有优异的性能和锂离子迁移率。
根据可再充电锂电池的种类，正极和负极之间可包括隔板。合适的隔板材料的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯，以及它们的多层，比如聚乙烯/聚丙烯双层隔板、聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层隔板和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层隔板。
图3为根据一个实施方式的可再充电锂电池的分解透视图。图3所示的可再充电锂电池是圆柱形电池，但可再充电锂电池可以是棱柱形电池或袋式电池。
参考图3，根据一个实施方式的可再充电锂电池1包括电极组件、浸渍所述电极组件的电解质溶液(未示出)、容纳所述电极组件的电池壳体5和密封电池壳体5的密封元件6，所述电极组件包括正极2、负极4以及插入在正极2和负极4之间的隔板3。
在下文中，描述了本发明的实施例和对比例。然而，这些实施例在任何意义上都不能解释为限制本发明的范围。
(实施例1)
将97.5wt％的人造石墨、1.5wt％的苯乙烯-丁二烯橡胶和1wt％的羧甲基纤维素在水溶剂中混合以制备负极活性物质浆料。
将Cu箔放置在具有3000高斯磁场强度的磁铁上后，将负极活性物质浆料涂布在铜箔上，暴露于磁场9秒，同时移动Cu箔，然后干燥并压缩以制造具有1.45g/cc电极板密度和6.2mg/cm2单表面负荷水平(L/L)的负极。
通过将96wt％的LiCoO2正极活性物质、2wt％的炭黑导电材料和2wt％的聚偏二氟乙烯粘合剂混合在N-甲基吡咯烷酮溶剂中，制备正极活性物质浆料。将所述浆料涂布在Al基板上，然后干燥并压缩以制造正极。
使用负极、正极和电解质制造具有550mAh的电池容量和2.63mAh/cm2的电流密度的袋式可再充电锂电池。在此，通过使用其中溶解有1M LiPF6的碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯(体积比为50:50)的混合溶剂制备电解质。
(实施例2)
除电极板密度为1.4g/cc之外，根据与实施例1相同的方法制造负极和使用该负极的可再充电锂电池单元。
(实施例3)
除电极板密度为1.6g/cc之外，根据与实施例1相同的方法制造负极和使用该负极的可再充电锂电池单元。
(实施例4)
除了暴露于磁场的时间从9秒更改为5秒之外，根据与实施例1相同的方法制造负极和使用该负极的袋式可再充电锂电池。
(对比例1)
通过将97.5wt％的人造石墨、1.5wt％的苯乙烯-丁二烯橡胶和1wt％的羧甲基纤维素在水溶剂中混合，制备负极活性物质浆料。
将负极活性物质浆料涂布在Cu箔上，然后干燥并压缩以制造具有1.45g/cc的电极板密度和6.2mg/cm2的单表面负荷水平(L/L)的负极。
负极连同实施例1中使用的正极和电解质一起用于制造袋式可再充电锂电池单元。
(对比例2)
除电极板密度为1.70g/cc之外，根据与实施例1相同的方法制造负极和使用该负极的可再充电锂电池单元。
(对比例3)
除电极板密度为1.79g/cc之外，根据与实施例1相同的方法制造负极和使用该负极的可再充电锂电池单元。
(对比例4)
除了暴露于磁场的时间从9秒更改为2秒之外，根据与实施例1相同的方法制造负极和使用该负极的袋式可再充电锂电池单元。
(对比例5)
除电极板密度为1.70g/cc且暴露于磁场的时间从9秒更改为6秒之外，根据与实施例1相同的方法制造负极和使用该负极的袋式可再充电锂电池单元。
(对比例6)
除电极板密度为1.79g/cc且暴露于磁场的时间从9秒更改为4秒之外，根据与实施例1相同的方法制造负极和使用该负极的袋式可再充电锂电池单元。
X-射线衍射特性的测量
根据实施例1至4和对比例1至4的可再充电锂电池单元在0.1C下进行充电和放电两次，然后在0.1C下完全放电至2.75V。拆卸完全放电的电池以获得负极。对于这些负极，使用X'Pert(PANalytical B.V.)XRD设备(该设备使用CuKα射线作为靶射线)，并移除单色器以改善峰强度分辨率。在此，测量是在2θ＝10°至80°、扫描速率(°/S)＝0.06436且步长为0.026°/步的条件下进行的。
测量的XRD结果显示在图4(实施例1)和图5(对比例1)中。如图4和图5所示，对比例1的负极在2θ＝26.5±0.2°时比实施例1的负极显示更高的峰值。此外，如图4和图5所示，实施例1和对比例1的负极在2θ＝26.5±0.2°((002)面)、42.4±0.2°((100)面)、43.4±0.2°((101)R面)、44.6±0.2°((101)H面)、54.7±0.2°((004)面)和77.5±0.2°((110)面)处显示峰值。
如图4和图5所示，测量了2θ＝26.5±0.2°((002)面)、42.4±0.2°((100)面)、43.4±0.2°((101)R面)、44.6±0.2°((101)H面)、54.7±0.2°((004)面)和77.5±0.2°((110)面)处显示的峰面积，且结果示于表1中。此外，在表1中示出了在2θ＝42.4±0.2°((100)面)、43.4±0.2°((101)R面)、44.6±0.2°((101)H面)、77.5±0.2°((110)面)处所示的峰的面积总和作为Ia，在2θ＝26.5±0.2°((002)面)、42.4±0.2°((100)面)、43.4±0.2°((101)R面)、44.6±0.2°((101)H面)、54.7±0.2°((004)面)和77.5±0.2°((110)面)处所示的峰的面积总和作为I总，且由此计算DD值((Ia/I总)*100)，并且也示于表1中。此外，计算了I(004)/I(002)和I(101)H/I(004)并示于表1中。特别地，与石墨的(101)R面和Cu集电器的(111)面相对应的峰在43.4±0.2°处交叠。
(表1)
根据与实施例1和对比例1的方法相同的方法测量根据实施例2至4和对比例2至4的可再充电锂电池单元的XRD，且该XRD用于计算DD值、I(004)/I(002)、I(110)/I(004)和I(101)H/I(004)，且结果示于表2中。实施例1和对比例1的可再充电锂电池单元的DD值、I(004)/I(002)、I(110)/I(004)和I(101)H/I(004)也示于表2中用于与上述结果进行比较。
单表面负荷水平、厚度和电极密度的测量
根据实施例1至4和对比例1至4的可再充电锂电池单元在0.1C下进行充电和放电两次，然后在0.1C下完全放电至2.75V。拆卸完全放电的电池单元以获得负极。测量了负极的负荷水平(L/L)、除集电器之外的负极活性物质层的单表面厚度和电极密度并示于表2中。
(表2)
参考表2，根据实施例1至4的负极显示的DD值大于或等于24(24.6至52)，且电极密度为1.0g/cc至1.5g/cc。此外，I(004)/I(002)大于或等于0.04，I(110)/I(004)在大于或等于0.1的范围内，且I(101H)/I(004)在大于或等于0.4的范围内。
此外，对比例5显示的DD值为30，其大于或等于24，但I(110)/I(004)为0.054，其小于0.1，对比例6显示的DD值为23，其小于24，但I(110)/I(004)为0.122，其大于或等于0.1，因此，DD值和I(110)/I(004)彼此不相关。此外，对比例2和3分别显示了DD值为35和30.8，而I(110)/I(004)分别为0.201和0.235，因此，DD值与I(110)/I(004)不成比例。
倍率容量的评估
根据实施例1至4和对比例1至6的可再充电锂电池单元分别在0.2C、1C、2C、5C和7C的每C-倍率下充电和放电一次。计算关于实施例1至4和对比例1至4的根据可再充电锂电池单元的在每C-倍率下的放电容量与在0.2C下的放电容量的放电容量比，且结果示于图6中。
参考图6，根据实施例1至4的可再充电锂电池单元满足DD值和电极密度的范围(DD值大于24(24.6至52)，电极密度为1.0至1.5g/cc)，与没能充分满足DD值和电极密度的任一个的范围的根据对比例1和4的可再充电锂电池单元(DD小于24，电极密度为1.0至1.5g/cc)和根据对比例2和3的可再充电锂电池(DD值大于或等于24且电极密度大于1.5g/cc)相比，显示出非常优异的倍率容量。
循环寿命特性的评估
根据实施例1至4和对比例1至6的可再充电锂电池单元在1.5C、4.2V和100mA截止条件下恒流/恒压充电，暂停10分钟，在8.75C和2.5V截止条件下恒流放电，并再次暂停30分钟，这视为一个充电和放电循环，在此，进行400次充电和放电。计算每个循环时的放电容量相对于第一个循环时的放电容量的比例，以获得取决于充电和放电循环的容量保持率。实施例1至4和对比例1至4的结果示于图7中。
如图7所示，满足DD值和电极密度范围(DD值大于或等于24(24.6至52)且电极密度为1.0至1.5g/cc)的根据实施例1至4的可再充电锂电池单元即使在第400次充电和放电循环时，仍保持大于或等于78％的容量保持率，但不满足DD值和电极密度的任一个的范围(DD值小于24，电极密度为1.0至1.5g/cc)的根据对比例1和4的可再充电锂电池单元和根据对比例2和3的可再充电锂电池单元(DD值大于或等于24且电极密度大于1.5g/cc)在第400次充电和放电循环时显示出低于70％的急剧下降的容量保持率。
虽然关于目前被认为是实际的示例性实施方式描述了本公开，但应理解的是，本发明不限于所公开的实施方式。相反，其目的在于涵盖在所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims (15)

1.一种用于可再充电锂电池的负极，包括：
集电器；以及
设置在所述集电器上并包括碳基负极活性物质的负极活性物质层；
其中，所述负极的由等式1定义的发散度DD值大于或等于24，且
所述负极的电极密度在1.0g/cc至1.5g/cc的范围内：
[等式1]
DD＝(Ia/I总)*100
其中，在等式1中，
Ia为通过使用CuKα射线的XRD测量的非平面角处的峰值强度的总和，以及
I总为通过使用CuKα射线的XRD测量的全部角处的峰值强度的总和。
2.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述负极的所述DD值为24至70。
3.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述负极的所述DD值为24至60。
4.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述负极的所述电极密度为1.0g/cc至1.4g/cc。
5.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述负极的所述电极密度为1.0g/cc至1.2g/cc。
6.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述负极的单表面负荷水平为6mg/cm2至65mg/cm2。
7.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述负极活性物质层除基板之外的单表面的厚度为40μm至650μm。
8.如权利要求7所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述负极活性物质层除基板之外的单表面的厚度为40μm至450μm。
9.如权利要求7所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述负极活性物质层除基板之外的单表面的厚度为40μm至200μm。
10.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述峰值强度为峰积分面积值。
11.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述碳基负极活性物质为人造石墨或者人造石墨和天然石墨的混合物。
12.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述负极活性物质层进一步包括Si基负极活性物质、Sn基负极活性物质、锂钒氧化物或其组合。
13.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的负极，其中所述负极具有面对正极的有源区和不面对所述正极的无源区，且
所述无源区的DD值大于或等于24。
14.一种可再充电锂电池，包括：
如权利要求1-13中任一项所述的负极；
正极；和
电解质。
15.如权利要求14所述的可再充电锂电池，其中所述可再充电锂电池为大功率电池。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114695889A (zh) * 2020-12-14 2022-07-01 丰田自动车株式会社 全固体电池

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080095562A (ko) * 2007-04-25 2008-10-29 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지의 음극 및 이를 이용한 리튬 이차전지
US20120021294A1 (en) * 2010-07-22 2012-01-26 Aruna Zhamu Graphite or carbon particulates for the lithium ion battery anode
US20140166939A1 (en) * 2010-01-18 2014-06-19 Enevate Corporation Silicon particles for battery electrodes
CN103988344A (zh) * 2011-12-14 2014-08-13 丰田自动车株式会社 非水电解质二次电池和二次电池用负极的制造方法
WO2015093894A1 (ko) * 2013-12-20 2015-06-25 주식회사 엘지화학 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
JP2017016773A (ja) * 2015-06-29 2017-01-19 新日鉄住金化学株式会社 リチウムイオン二次電池負極及び二次電池
US20170062822A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative electrode active material for rechargeable lithium battery, method for preparing the same, and negative electrode and rechargeable lithium battery including same
CN106684326A (zh) * 2015-11-10 2017-05-17 三星Sdi株式会社 用于可再充电锂电池的负极和包括其的可再充电锂电池

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3704780B2 (ja) * 1996-02-09 2005-10-12 宇部興産株式会社 非水二次電池
JP4016464B2 (ja) 1997-09-30 2007-12-05 ソニー株式会社 ゲル電解質二次電池
JP4193267B2 (ja) 1999-02-23 2008-12-10 ソニー株式会社 固体電解質電池
JP3466576B2 (ja) 2000-11-14 2003-11-10 三井鉱山株式会社 リチウム二次電池負極用複合材料及びリチウム二次電池
AU2002214289A1 (en) 2000-11-16 2002-05-27 Hitachi Maxell, Ltd. Lithium-containing composite oxide and nonaqueous secondary cell using the same,and method for manufacturing the same
DE10104988A1 (de) 2001-02-03 2002-08-08 Varta Geraetebatterie Gmbh Verfahren zur Herstellung von Elektrodenfolien
JP4150516B2 (ja) 2001-12-21 2008-09-17 三星エスディアイ株式会社 リチウム二次電池の負極用の黒鉛含有組成物の製造方法並びにリチウム二次電池用の負極の製造方法及びリチウム二次電池の製造方法
US7326497B2 (en) 2001-12-21 2008-02-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Graphite-containing composition, negative electrode for a lithium secondary battery, and lithium secondary battery
US7374842B2 (en) 2003-04-30 2008-05-20 Matsushita Battery Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery
KR100954306B1 (ko) 2004-02-12 2010-04-21 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 리튬 2 차 전지용 부극재료 및 그 제조 방법과 리튬 2 차전지용 부극 재료를 이용하는 리튬 2 차 전지용 부극 및리튬 2 차 전지
JP3705801B1 (ja) 2004-03-29 2005-10-12 シャープ株式会社 リチウムイオン二次電池
GB2412484B (en) 2004-07-27 2006-03-22 Intellikraft Ltd Improvements relating to electrode structures in batteries
US20060024579A1 (en) 2004-07-27 2006-02-02 Vladimir Kolosnitsyn Battery electrode structure and method for manufacture thereof
KR101106966B1 (ko) 2004-08-30 2012-01-20 도까이 카본 가부시끼가이샤 비수계 2 차 전지용 부극 재료, 비수계 2 차 전지용 부극,및 비수계 2 차 전지
KR101291631B1 (ko) 2005-12-21 2013-08-01 쇼와 덴코 가부시키가이샤 복합 흑연 입자 및 그것을 이용한 리튬 2차전지
KR100912788B1 (ko) 2006-09-11 2009-08-18 주식회사 엘지화학 우수한 펄스 방전 특성의 전극조립체
JP5167703B2 (ja) 2007-06-20 2013-03-21 日産自動車株式会社 電池用電極
US20120196193A1 (en) 2009-03-02 2012-08-02 Ls Mtron Ltd. Composite graphite particles and lithium secondary battery using the same
CN102484244A (zh) 2010-06-30 2012-05-30 松下电器产业株式会社 非水电解质二次电池用负极及其制造方法、以及非水电解质二次电池
JP5590424B2 (ja) 2010-07-23 2014-09-17 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
JP2012033375A (ja) 2010-07-30 2012-02-16 Mitsubishi Chemicals Corp 非水系二次電池用炭素材料
CN103119774B (zh) 2010-09-22 2016-01-20 丰田自动车株式会社 非水电解质二次电池
CN103250281B (zh) 2010-12-06 2015-08-05 丰田自动车株式会社 锂离子二次电池的制造方法
WO2012124033A1 (ja) 2011-03-11 2012-09-20 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池とその製造方法
KR101195081B1 (ko) 2011-04-29 2012-10-29 한국에너지기술연구원 고전기전도성, 고내구성을 갖는 탄소 코팅 알루미늄 집전체 및 그 제조방법
JP5818068B2 (ja) * 2011-06-16 2015-11-18 トヨタ自動車株式会社 二次電池
US20120321960A1 (en) 2011-06-20 2012-12-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and negative electrode and rechargeable lithium battery including the same
KR101840818B1 (ko) 2011-06-30 2018-03-22 삼성전자 주식회사 음극활물질, 이를 포함하는 전극, 이를 채용한 리튬전지 및 이의 제조방법
JP6029898B2 (ja) 2011-09-09 2016-11-24 株式会社半導体エネルギー研究所 リチウム二次電池用正極の作製方法
JP2013069432A (ja) 2011-09-20 2013-04-18 Toyota Motor Corp リチウムイオン二次電池とその製造方法
JP5806335B2 (ja) 2012-01-20 2015-11-10 トヨタ自動車株式会社 電極体及びその製造方法
KR20130108816A (ko) 2012-03-26 2013-10-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20130122471A (ko) 2012-04-30 2013-11-07 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 조성물, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 및 상기 음극을 포함하는 리튬 이차 전지
EP2869389B1 (en) 2012-06-29 2019-11-13 Mitsubishi Chemical Corporation Nonaqueous electrolytic solution and nonaqueous electrolytic solution cell using same
JP5993337B2 (ja) 2012-07-03 2016-09-14 Ｊｆｅケミカル株式会社 リチウムイオン二次電池用負極材料およびその製造方法ならびにこれを用いたリチウムイオン二次電池用負極ならびにリチウムイオン二次電池
JP6233688B2 (ja) 2012-09-13 2017-11-22 株式会社Ｇｓユアサ 電極体、電極体の製造方法、及び電極体を備えた蓄電素子
JP2014086258A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Toyota Motor Corp 非水電解液二次電池
KR101582718B1 (ko) 2013-02-04 2016-01-06 주식회사 엘지화학 구형 천연 흑연을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101599322B1 (ko) 2013-07-02 2016-03-03 삼성에스디아이 주식회사 양극 활물질과 활성탄의 입경 비율이 제어된 리튬 이차 전지
KR102207921B1 (ko) 2013-11-18 2021-01-27 삼성전자주식회사 접이식 구조를 갖는 금속-공기 전지 및 그 제조 방법
KR101790400B1 (ko) 2013-12-20 2017-10-25 주식회사 엘지화학 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR102065867B1 (ko) 2013-12-20 2020-01-13 산요가세이고교 가부시키가이샤 리튬 이온 전지용 전극, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 전지용 전극의 제조 방법
JP2015138644A (ja) 2014-01-22 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池
JP2014096386A (ja) 2014-01-24 2014-05-22 Toyota Motor Corp リチウムイオン二次電池
JP6493414B2 (ja) 2014-12-17 2019-04-03 日産自動車株式会社 電気デバイス用負極活物質、およびこれを用いた電気デバイス
JP2016131123A (ja) 2015-01-14 2016-07-21 株式会社日立製作所 リチウム二次電池、リチウム二次電池を含む蓄電装置、およびリチウム二次電池の製造方法
WO2016204240A1 (ja) 2015-06-18 2016-12-22 帝人株式会社 繊維状炭素及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池用電極合剤層、並びに非水電解質二次電池用電極、並びに非水電解質二次電池
JP7108372B2 (ja) 2015-06-18 2022-07-28 帝人株式会社 非水電解質二次電池用電極合剤層、非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池
KR20170002302A (ko) 2015-06-29 2017-01-06 신닛테츠 수미킨 가가쿠 가부시키가이샤 리튬이온 이차전지용 부극 및 이차전지
JP6453203B2 (ja) 2015-11-20 2019-01-16 信越化学工業株式会社 負極活物質、負極電極、リチウムイオン二次電池、非水電解質二次電池用負極材の製造方法及びリチウムイオン二次電池の製造方法
KR20180007618A (ko) 2016-07-13 2018-01-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102484406B1 (ko) 2016-11-01 2023-01-02 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP2017063040A (ja) 2016-11-01 2017-03-30 昭和電工株式会社 リチウムイオン電池用負極材及びその用途
KR102417267B1 (ko) 2016-11-02 2022-07-04 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080095562A (ko) * 2007-04-25 2008-10-29 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지의 음극 및 이를 이용한 리튬 이차전지
US20140166939A1 (en) * 2010-01-18 2014-06-19 Enevate Corporation Silicon particles for battery electrodes
US20120021294A1 (en) * 2010-07-22 2012-01-26 Aruna Zhamu Graphite or carbon particulates for the lithium ion battery anode
CN103988344A (zh) * 2011-12-14 2014-08-13 丰田自动车株式会社 非水电解质二次电池和二次电池用负极的制造方法
WO2015093894A1 (ko) * 2013-12-20 2015-06-25 주식회사 엘지화학 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
JP2017016773A (ja) * 2015-06-29 2017-01-19 新日鉄住金化学株式会社 リチウムイオン二次電池負極及び二次電池
US20170062822A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative electrode active material for rechargeable lithium battery, method for preparing the same, and negative electrode and rechargeable lithium battery including same
CN106684326A (zh) * 2015-11-10 2017-05-17 三星Sdi株式会社 用于可再充电锂电池的负极和包括其的可再充电锂电池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JULIETTE BILLAUD等: "Magnetically aligned graphite electrodes for high-rate performance Li-ion batteries", 《NATURE ENERGY》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114695889A (zh) * 2020-12-14 2022-07-01 丰田自动车株式会社 全固体电池

Also Published As

Publication number Publication date
US11715830B2 (en) 2023-08-01
KR20220098712A (ko) 2022-07-12
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CN110391395B (zh) 2022-10-21
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