ES3013510T3 - Composition for coating a negative electrode active material, negative electrode active material and negative electrode for lithium secondary battery including the same - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a una composición para el recubrimiento de material activo anódico, un material activo anódico para una batería secundaria, un ánodo que lo comprende y una batería secundaria de litio que comprende dicho ánodo. Específicamente, una composición que contiene ácido tánico para el recubrimiento de material activo anódico, un material activo anódico para una batería secundaria, el material activo anódico con una película de recubrimiento derivada de ácido tánico formada sobre su superficie, un ánodo que contiene el material activo anódico para una batería secundaria y una batería secundaria de litio que comprende dicho ánodo, pueden mitigar la expansión de volumen y prevenir daños en el material activo anódico durante la carga y descarga. Por lo tanto, la batería secundaria que comprende el ánodo de la presente invención presenta, en definitiva, características mejoradas de resistencia y vida útil. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Composición para el recubrimiento de un material activo de electrodo negativo, material activo de electrodo negativo y electrodo negativo para batería secundaria de litio que incluye el mismo
[Campo técnico]
Referencia cruzada a solicitud relacionada
Esta solicitud reivindica la prioridad a y el beneficio de la solicitud de patente coreana n.° 10-2018-0053095, presentada el 9 de mayo de 2018.
Campo técnico
La presente invención se refiere al uso de una composición para formar películas de recubrimiento a base de ácido tánico reticuladas sobre partículas primarias de un material activo de electrodo negativo a base de silicio para formar de ese modo partículas secundarias de partículas primarias aglomeradas, tal como se define adicionalmente en la reivindicación 1, a un material activo de electrodo negativo para una batería secundaria que comprende la partícula secundaria en el que una pluralidad de partículas primarias están aglomeradas mediante reticulaciones entre películas de recubrimiento a base de ácido tánico, tal como se define adicionalmente en la reivindicación 2, a un método de fabricación del mismo, tal como se especifica en la reivindicación 3, a un electrodo negativo que contiene el mismo, tal como se especifica en la reivindicación 5, y a una batería secundaria de litio que incluye el electrodo negativo.
[Antecedentes de la técnica]
A medida que aumentan el desarrollo y la demanda de dispositivos móviles, la demanda de una batería secundaria como fuente de energía está aumentando rápidamente, y entre las baterías secundarias, se ha comercializado y usado ampliamente una batería secundaria de litio que muestra una alta densidad de energía y un alto potencial de acción, y tiene una vida útil más larga y una baja tasa de autodescarga.
Además, recientemente, a medida que aumentan las preocupaciones medioambientales, hay mucha investigación sobre vehículos eléctricos (EV) o vehículos híbridos eléctricos (HEV), que pueden reemplazar a los vehículos que usan combustible fósil, tales como vehículos de gasolina, vehículos de diésel, etc., que es una de las principales causas de contaminación del aire.
Estos EV y HEV usan una batería de níquel-hidruro de metal (Ni-MH) o una batería de litio que tiene una alta densidad de energía, una alta tensión de descarga y una alta estabilidad de salida como fuente de alimentación. Dado que una batería secundaria de litio usada en los EV debe tener una alta densidad de energía y una gran salida en un corto tiempo, y debe usarse durante 10 años o más en condiciones rigurosas, se requieren inevitablemente una densidad de energía y una seguridad mucho más altas y una vida útil mucho más larga que las de una batería secundaria de litio pequeña convencional.
Mientras tanto, como material activo de electrodo positivo que constituye un electrodo positivo de una batería secundaria de litio, se usa un óxido de metal tal como LiCoO<2>, LiMnO<2>, LiMn<2>O<4>o LiCrO<2>, y como material activo de electrodo negativo que constituye un electrodo negativo, se usa un material tal como un litio metálico, un material a base de carbono, por ejemplo, grafito o carbono activado, u óxido de silicio (SiOx). Entre los materiales activos de electrodo negativo, aunque inicialmente se usaba principalmente litio metálico, con la progresión de los ciclos de carga/descarga, se produce un fenómeno en el que los átomos de litio crecen sobre la superficie del litio metálico, dañando de este modo la membrana de separación y la batería y, por tanto, recientemente, se usa generalmente un material a base de carbono. Sin embargo, aunque la capacidad teórica es de aproximadamente 400 mAh/g, un material a base de carbono tiene una pequeña capacidad.
Por este motivo, están progresando diversos estudios para reemplazar el material a base de carbono usando silicio (Si) que tiene una capacidad teórica (4.200 mAh/g) como material activo de electrodo negativo. La ecuación de reacción cuando se intercala litio en silicio es la siguiente:
[Ecuación de reacción 1]
22Li 5Si = Li22Si5
Sin embargo, la mayoría de los materiales de electrodo negativo de silicio tienen la desventaja de que aumenta el volumen de silicio hasta un 300 % debido a la intercalación de litio y se rompe el electrodo negativo y, por tanto, no se obtiene una alta característica de ciclado. Además, en el caso del silicio, a medida que continúa el ciclo, puede producirse la expansión de volumen provocada por la intercalación de litio, y pueden generarse mecanismos de desvanecimiento tales como pulverización, pérdidas de contacto con agentes conductores y colectores de corriente, y la formación de una interfase sólido-electrolito (SEI) inestable.
Por este motivo, para resolver los problemas descritos anteriormente, están llevándose a cabo diversos estudios. Zhang Set al.describen una modificación hidrófila de membranas porosas de PVDF a través de un método de recubrimiento por inmersión en disolución de tanino vegetal en RSC Advances, vol. 6, n.° 75, páginas 71287-71297. El documento KR 101 692 138 B1 describe un separador secundario de litio y una batería que incluye el mismo. El separador de batería secundaria de litio comprende: un separador; y una película de recubrimiento realizada de polifenol sobre una superficie del separador. Los ejemplos del polifenol incluyen ácido tánico.
Chenbo Let al.describen materiales compuestos de carbono con nanoestructura de núcleo-cubierta basados en ácido tánico para baterías de iones de litio en Journal of Materials Chemistry A, vol. 4, n.°43, páginas 17215-17224.
[Documento de la técnica anterior]
[Documento de patente]
Patente coreana n.° 1705594
[Divulgación]
[Problema técnico]
Dado que un material activo de electrodo negativo a base de silicio se rompe o destruye fácilmente debido a un volumen de silicio aumentado en la carga/descarga, con el fin de resolver un problema de una vida útil reducida, la presente invención se refiere a proporcionar una composición de recubrimiento que pueda reducir la expansión de volumen de un material activo de electrodo negativo a base de silicio, un material activo de electrodo negativo, un electrodo negativo para una batería secundaria que contenga el mismo, y una batería secundaria que incluya el electrodo negativo.
[Solución técnica]
Para resolver el problema descrito anteriormente, la presente invención proporciona el uso de una composición para el recubrimiento de un material activo de electrodo negativo tal como se define en la reivindicación 1. La composición para el recubrimiento incluye ácido tánico y una disolución tampón Tris, en la que el ácido tánico está presente en una cantidad de 0,01 partes en peso a 1 parte en peso con respecto a 100 partes en peso de la disolución tampón y la disolución tampón tiene un pH de 7 a 8,5.
La presente invención también proporciona un material activo de electrodo negativo para una batería secundaria, que incluye una partícula secundaria formada mediante la aglomeración de una pluralidad de partículas primarias. Una película de recubrimiento a base de ácido tánico se forma sobre la superficie de las partículas primarias, y la partícula secundaria se forma mediante la aglomeración de las partículas primarias a través de reticulación entre las películas de recubrimiento de ácido tánico formadas sobre las superficies de las partículas primarias.
La pluralidad de partículas primarias comprenden un material activo de electrodo negativo a base de silicio.
La presente invención también proporciona un método de preparación del material activo de electrodo negativo para una batería secundaria, que incluye: preparar una composición para el recubrimiento del material activo de electrodo negativo mezclando ácido tánico y una disolución tampón Tris que tiene un pH de 7 a 8,5; obtener la pluralidad de partículas primarias de un material activo de electrodo negativo con la película de recubrimiento a base de ácido tánico formando la película de recubrimiento a base de ácido tánico sobre una superficie de cada una de las partículas primarias mediante la inmersión de las partículas primarias en la composición para el recubrimiento del material activo de electrodo negativo; y obtener la partícula secundaria aglomerando las partículas primarias mediante la adición de un agente de reticulación a la disolución en la que se sumergen las partículas primarias con la película de recubrimiento a base de ácido tánico, en el que el ácido tánico se mezcla a de 0,01 partes en peso a 1 parte en peso con respecto a 100 partes en peso de la disolución tampón.
El agente de reticulación es un compuesto que comprende un ion de metal trivalente, y el ion de metal trivalente puede ser Fe3+, Al3+, Ga3+, In3+ o Sc3+.
La presente invención también proporciona un electrodo negativo para una batería secundaria, que incluye el material activo de electrodo negativo para una batería secundaria.
[Efectos ventajosos]
La presente invención proporciona un material activo de electrodo negativo para una batería secundaria cuya superficie se recubre con una película de recubrimiento a base de ácido tánico usando una composición para el recubrimiento de un material activo de electrodo negativo, que contiene ácido tánico, y el material activo de electrodo negativo puede reducir la expansión de volumen e impedir el daño al material activo de electrodo negativo en la carga/descarga debido a la película de recubrimiento a base de ácido tánico.
Por tanto, una batería secundaria que incluye un electrodo negativo de la presente invención mejora en última instancia la resistencia y las características de vida útil.
[Descripción de los dibujos]
La figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra el procedimiento de preparación de un material activo de electrodo negativo de la presente invención.
La figura 2 es un gráfico que ilustra un resultado obtenido según el ejemplo experimental 1.
[Modos de la invención]
A continuación en el presente documento, se describirá en más detalle la presente invención.
A continuación en el presente documento, se describirá en más detalle la presente invención para ayudar a entender la presente invención. En este caso, los términos y las expresiones usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones no deben interpretarse como limitados a significados generales o de diccionario, y deben interpretarse con el significado y concepto según la idea técnica de la presente invención basándose en el principio de que los inventores han definido apropiadamente los conceptos de términos para explicar la invención de la mejor manera.
Composición de recubrimiento
La composición usada para formar películas de recubrimiento a base de ácido tánico reticuladas sobre partículas primarias de un material activo de electrodo negativo a base de silicio para formar de ese modo partículas secundarias de partículas primarias aglomeradas contiene ácido tánico y una disolución tampón.
El ácido tánico está presente en una cantidad de 0,01 partes en peso a 1 parte en peso con respecto a 100 partes en peso de la disolución tampón.
Cuando el ácido tánico está presente en una cantidad de menos de 0,01 partes en peso con respecto a 100 partes en peso de la disolución tampón, es difícil recubrir suficientemente la superficie de un material activo de electrodo negativo con la composición para el recubrimiento de un material activo de electrodo negativo, y el ácido tánico muestra una efecto insignificante de control de un cambio de volumen en el material activo de electrodo negativo cuando se usa como componente de recubrimiento. Cuando el ácido tánico está contenido en más de 1 parte en peso, la capa de recubrimiento se forma de manera gruesa sobre la superficie del material activo de electrodo negativo y, por tanto, puede aumentar la resistencia de la celda.
Preferiblemente, el ácido tánico puede estar presente en una cantidad de 0,05 a 0,25 partes en peso con respecto a 100 partes en peso de la disolución tampón, y cuando el material activo de electrodo negativo se recubre con el contenido mencionado anteriormente de la composición, puede reducirse el aumento en la resistencia de la celda, y puede maximizarse el efecto de control de expansión de volumen del material activo de electrodo negativo.
La disolución tampón tiene un pH de 7 a 8,5, y específicamente, un pH de 7 a 8, y es una disolución tampón Tris. Cuando el pH de la disolución tampón está en el intervalo descrito anteriormente, el ácido tánico contenido en la composición de recubrimiento puede formar posteriormente un complejo con Tris usando un agente de reticulación. Material activo de electrodo negativo
Un material activo de electrodo negativo de la presente invención es un material activo de electrodo negativo para una batería secundaria, que incluye una partícula secundaria formada mediante la aglomeración de una pluralidad de partículas primarias, y una película de recubrimiento a base de ácido tánico está presente sobre una superficie de cada una de las partículas primarias, y en el que la partícula secundaria se forma mediante la aglomeración de las partículas primarias a través de reticulación entre las películas de recubrimiento a base de ácido tánico formadas sobre las superficies de cada una de las partículas primarias.
La expansión de volumen y el consiguiente daño del material activo de electrodo negativo de la presente invención en la carga/descarga pueden controlarse a niveles excelentes debido a la película de recubrimiento a base de ácido tánico ya la reticulación entre las películas. Además, en el caso de un material activo de electrodo negativo del tipo partícula secundaria que incluye la película de recubrimiento a base de ácido tánico, debido a la excelente fuerza de unión entre las partículas, puede controlarse eficazmente la expansión de volumen en la carga/descarga. Cuando se usa el material activo de electrodo negativo que tiene sólo la película de recubrimiento a base de ácido tánico formada sobe una partícula primaria, la fuerza de unión entre las partículas no es buena, y no puede mostrarse el efecto de control de la expansión de volumen a través de la película de recubrimiento a base de ácido tánico.
La pluralidad de partículas primarias es un material activo de electrodo negativo a base de silicio.
El material activo de electrodo negativo a base de silicio puede ser al menos uno seleccionado de silicio (Si), una aleación a base de silicio y un óxido de silicio (SiOx, 0<x<2), y específicamente, un óxido de silicio (SiOx, 0<x<2). Una película de recubrimiento a base de ácido tánico se forma sobre la partícula primaria.
La película de recubrimiento a base de ácido tánico puede formarse agitando la composición descrita anteriormente para el recubrimiento de un material activo de electrodo negativo, que contiene ácido tánico, y las partículas primarias.
Las partículas secundarias se forman mediante la aglomeración de las partículas primarias, y específicamente, aglomeración a través de reticulación formada entre las películas de recubrimiento a base de ácido tánico formadas sobre las superficies de las partículas primarias.
La película de recubrimiento a base de ácido tánico puede formar un complejo con Tris formando reticulación usando un agente de reticulación, y tal reticulación puede aglomerar las partículas primarias, formando de ese modo las partículas secundarias.
El material activo de electrodo negativo puede incluir además un material activo de electrodo negativo carbonoso con las partículas secundarias descritas anteriormente.
El material activo de electrodo negativo carbonoso puede ser al menos uno seleccionado del grupo que consiste en grafito artificial, grafito natural, fibra de carbono grafitizado y carbono amorfo.
El material activo de electrodo negativo puede contener un material activo de electrodo negativo carbonoso y un material activo de electrodo negativo a base de silicio en una razón en peso de 99:1 a 50:50, y preferiblemente de 95:5 a 80:20.
El material activo de electrodo negativo de la presente invención puede prepararse mediante las siguientes etapas, que se describirán con referencia a la figura 1:
preparar una composición para el recubrimiento del material activo de electrodo negativo mezclando ácido tánico y una disolución tampón Tris que tiene un pH de 7 a 8,5 (en este caso, el ácido tánico se mezcla a de 0,01 partes en peso a 1 parte en peso con respecto a 100 partes en peso de la disolución tampón);
obtener la pluralidad de partículas 20 primarias con la película de recubrimiento a base de ácido tánico formando la película 12 de recubrimiento a base de ácido tánico sobre una superficie de cada una de las partículas 10 primarias mediante la inmersión de las partículas primarias en la composición para el recubrimiento del material activo de electrodo negativo; y
obtener la partícula 22 secundaria de un material activo de electrodo negativo aglomerando las partículas 20 primarias de un material activo de electrodo negativo mediante la adición de un agente de reticulación a la disolución en la que se sumerge el material activo negativo.
El agente de reticulación es un compuesto que comprende un ion de metal trivalente, y el ion de metal trivalente puede ser Fe3+, Al3+, Ga3+, In3+ o Sc3+.
El compuesto que contiene un ion de metal trivalente puede ser Fe<3>SO<4>o Fe<3>Cl-i<2>.
Cuando se obtiene la partícula 20 primaria con la película de recubrimiento a base de ácido tánico de un material activo de electrodo negativo que tiene la película de recubrimiento a base de ácido tánico, y luego se añade a la misma el agente de reticulación (por ejemplo, Fe<3>SO<4>) en el procedimiento de preparación, el ácido tánico forma un complejo con Tris tal como se muestra en la fórmula 1 a continuación. En este procedimiento, el ácido tánico en las películas de recubrimiento a base de ácido tánico forma un complejo y, por tanto, se reticula, formando de ese modo las partículas 22 secundarias de un material activo de electrodo negativo. La película 12 de recubrimiento a base de ácido tánico forma un complejo con Tris mediante el agente de reticulación, formando de ese modo una película 14 reticulada. Es decir, las películas de recubrimiento a base de ácido tánico recubiertas sobre las superficies de las partículas primarias forman un complejo con Tris y, por tanto, las partículas 20 primarias se aglomeran, dando como resultado la formación de las partículas 22 secundarias.
[Fórmula 1]
Electrodo negativo y método de fabricación de electrodo negativo
El electrodo negativo de la presente invención incluye el material activo de electrodo negativo descrito anteriormente de la presente invención.
El electrodo negativo de la presente invención puede fabricarse mediante la preparación de un material compuesto de electrodo negativo disolviendo o dispersando el material activo de electrodo negativo descrito anteriormente de la presente invención, y un agente conductor y/o un aglutinante en un disolvente, aplicando el material compuesto de electrodo negativo sobre al menos una superficie de un colector de corriente de electrodo negativo, y secando y prensando el producto resultante, o colando el material compuesto de electrodo negativo sobre un soporte independiente y laminando una película obtenida mediante delaminación a partir del soporte sobre un colector de corriente de electrodo negativo.
El colector de corriente de electrodo negativo no está particularmente limitado siempre que no provoque cambios químicos en una batería y tenga alta conductividad, y puede ser, por ejemplo, cobre, acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio, carbono calcinado, cobre o acero inoxidable cuya superficie se trata con carbono, níquel, titanio o plata, o una aleación de aluminio-cadmio. Además, el colector de corriente de electrodo negativo puede tener generalmente un grosor de 3 a 500 |im, y es posible formar irregularidades finas sobre la superficie del colector de corriente y, por tanto, puede potenciarse la fuerza de unión del material activo de electrodo negativo. Por ejemplo, el colector de corriente de electrodo negativo puede usarse en diversas formas tales como una película, una lámina, una hoja, una red, un cuerpo poroso, un cuerpo espumado, un material textil no tejido, etc.
El material activo de electrodo negativo puede estar contenido a del 80 al 99 % en peso, y más específicamente, del 85 al 98 % en peso con respecto al peso total de la capa de material activo de electrodo negativo. Cuando el material activo de electrodo negativo está contenido en el intervalo de contenido descrito anteriormente, puede mostrarse una excelente característica de capacidad.
El agente conductor se usa para conferir conductividad a un electrodo y, por tanto, puede usarse sin particular limitación uno cualquiera que tenga conductividad electrónica sin provocar ningún cambio químico en una batería. Específicamente, el agente conductor puede ser grafito tal como grafito natural o grafito artificial; un material a base de carbono tal como negro de carbono, negro de acetileno, negro de Ketjen, negro de canal, negro de horno, negro de lámpara, negro térmico o una fibra de carbono; un polvo de metal o una fibra de metal de cobre, níquel, aluminio o plata; una fibra corta monocristalina conductora que consiste en óxido de zinc o titanato de potasio; un óxido de metal conductor tal como óxido de titanio; o un polímero conductor tal como un derivado de polifenileno, y puede usarse solo o en una mezcla de dos o más. El agente conductor puede estar contenido a del 1 al 30 % en peso con respecto al peso total de la capa de material activo de electrodo negativo.
Además, el aglutinante sirve para mejorar la cohesión entre las partículas de material activo de electrodo negativo y la fuerza de unión entre el material activo de electrodo negativo y el colector de corriente. Específicamente, se usa preferiblemente un aglutinante acuoso tal como caucho de estireno-butadieno (SBR), carboximetilcelulosa (CMC), almidón, hidroxipropilcelulosa o celulosa regenerada, solo o en una mezcla de dos o más de los mismos. El aglutinante puede estar contenido a del 1 al 30 % en peso con respecto al peso total de la capa de material activo de electrodo negativo.
Mientras tanto, el disolvente usado en la preparación de un material compuesto de electrodo negativo puede ser un disolvente generalmente usado en la técnica, y por ejemplo, puede usarse uno o una mezcla de dimetilsulfóxido (DMSO), alcohol isopropílico, N-metilpirrolidona (NMP), acetona o agua. La cantidad del disolvente puede ajustarse adecuadamente teniendo en cuenta el grosor de recubrimiento de una suspensión, el rendimiento de producción, la viscosidad, etc.
Batería secundaria de litio
Un electrodo negativo que contiene el material activo de electrodo negativo descrito anteriormente de la presente invención puede usarse eficazmente en la fabricación de una batería secundaria de litio.
Específicamente, la batería secundaria de litio incluye un electrodo negativo, un electrodo positivo dispuesto para estar orientado hacia el electrodo negativo, un separador interpuesto entre el electrodo negativo y el electrodo positivo, y un electrolito. En este caso, el electrodo negativo es un electrodo negativo fabricado aplicando el material activo de electrodo negativo descrito anteriormente de la presente invención.
Mientras tanto, la batería secundaria puede incluir además una carcasa de batería que aloja un conjunto de electrodos que consiste en el electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador, y un elemento de sellado para sellar la carcasa de batería.
La batería secundaria de litio puede fabricarse según un método de fabricación convencional de una batería secundaria, excepto porque se usa el electrodo negativo según la presente invención.
En la batería secundaria, el electrodo positivo incluye un colector de corriente de electrodo positivo y una capa de material activo de electrodo positivo dispuesta sobre al menos una superficie del colector de corriente de electrodo positivo.
El electrodo positivo puede fabricarse según un método de fabricación convencional de un electrodo positivo generalmente conocido en la técnica. Por ejemplo, el electrodo positivo puede fabricarse mediante la preparación de un material compuesto de electrodo positivo disolviendo o dispersando los componentes que constituyen la capa de material activo de electrodo positivo, es decir, el material activo de electrodo positivo, un agente conductor y/o un aglutinante en un disolvente, aplicando el material compuesto de electrodo positivo sobre al menos una superficie del colector de corriente de electrodo positivo, y secando y prensando el producto resultante, o colando el material compuesto de electrodo positivo sobre un soporte independiente y laminando una película obtenida mediante delaminación a partir del soporte sobre el colector de corriente de electrodo positivo.
El colector de corriente de electrodo positivo no está particularmente limitado siempre que no provoque cambios químicos en una batería y tenga alta conductividad, y puede ser, por ejemplo, acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio, carbono calcinado, o aluminio o acero inoxidable cuya superficie se trata con carbono, níquel o plata. Además, el colector de corriente de electrodo positivo puede tener generalmente un grosor de 3 a 500 |im, y pueden formarse irregularidades finas sobre la superficie del colector de corriente, aumentando de ese modo la fuerza de unión con el material activo de electrodo positivo. Por ejemplo, el colector de corriente de electrodo positivo puede usarse en diversas formas tales como una película, una lámina, una hoja, una red, un cuerpo poroso, un cuerpo espumado, un material textil no tejido, etc.
El material activo de electrodo positivo puede ser, por ejemplo, un compuesto en capas tal como óxido de litiocobalto (LiCoO<2>) u óxido de litio-níquel (LiNiO<2>) o un compuesto sustituido con uno o más metales de transición; un óxido de litio-manganeso representado por Lh+yMn<2>-yO<4>(en donde y es de 0 a 0,33), LiMnO<3>, LiMn<2>O<3>, o LiMnO<2>; óxido de litio-cobre (Li<2>CuO<2>); un óxido de vanadio tal como LiV<3>O<8>, LiV<3>O<4>, V<2>O<5>, o Cu<2>V<2>O<7>; un óxido de litio-níquel de tipo sitio de Ni representado por LiNh_yMyO<2>(en donde M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B o Ga, e y = de 0,01 a 0,3); un óxido compuesto de litio-manganeso representado por LiMn<2>-yMyO<2>(en donde M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn o Ta, y = de 0,01 a 0,1) o Li<2>Mn<3>MO<8>(en donde M = Fe, Co, Ni, Cu o Zn); LiMn<2>O<4>en el que una parte del Li de la fórmula se sustituye por un ion de metal alcalinotérreo; un compuesto de disulfuro; o Fe<2>(MoO<4>)<3>, pero la presente invención no se limita a los mismos.
Además, el aglutinante y el agente conductor pueden ser los mismos que los descritos anteriormente para el electrodo negativo.
Mientras tanto, en la batería secundaria, el separador no está particularmente limitado siempre que se use generalmente para separar un electrodo negativo de un electrodo positivo y proporcione una trayectoria de movimiento para los iones de litio, y no está específicamente limitado siempre que pueda usarse como separador en una batería secundaria general, y particularmente, que tenga una baja resistencia a la movilidad de iones de un electrolito y una excelente capacidad de absorción de electrolito. Específicamente, como separador puede usarse una película polimérica porosa, por ejemplo, una película polimérica porosa formada por un polímero a base de poliolefina tal como un homopolímero de etileno, un homopolímero de propileno, un copolímero de etileno/buteno, un copolímero de etileno/hexeno y un copolímero de etileno/metacrilato, o una estructura apilada que incluye dos o más capas de los mismos. Además, puede usarse un material textil no tejido poroso convencional, por ejemplo, un material textil no tejido formado por una fibra de vidrio de alto punto de fusión o una fibra de poli(tereftalato de etileno). Además, puede usarse un separador recubierto que incluye un componente cerámico o un material polimérico para garantizar la resistencia térmica o la resistencia mecánica, y puede usarse selectivamente en una estructura monocapa o multicapa.
Mientras tanto, el electrolito usado en la presente invención puede ser un electrolito líquido orgánico, un electrolito líquido inorgánico, un electrolito polimérico sólido, un electrolito polimérico de tipo gel, un electrolito inorgánico sólido o un electrolito inorgánico de tipo masa fundida, que puede usarse en la fabricación de una batería secundaria de litio, pero la presente invención no se limita a los mismos.
Específicamente, el electrolito puede incluir un disolvente orgánico y una sal de litio.
El disolvente orgánico no está particularmente limitado siempre que pueda servir como medio que permita la movilidad de los iones implicados en una reacción electroquímica de una batería. Específicamente, el disolvente orgánico puede ser un disolvente a base de éster tal como acetato de metilo, acetato de etilo, y-butirolactona o g-caprolactona; un disolvente a base de éter tal como dibutil éter o tetrahidrofurano; un disolvente a base de cetona tal como ciclohexanona; un disolvente a base de hidrocarburo aromático tal como benceno o fluorobenceno; un disolvente a base de carbonato tal como carbonato de dimetilo (DMC), carbonato de dietilo (DEC), carbonato de metilo y etilo (MEC), carbonato de etilo y metilo (EMC), carbonato de etileno (EC) o carbonato de propileno (PC); un disolvente a base de alcohol tal como alcohol etílico o alcohol isopropílico; un disolvente a base de nitrilo tal como Ra-CN (Ra es un grupo hidrocarbonado C2 a C20 lineal, ramificado o cíclico, y puede incluir un anillo aromático con dobles enlaces o un enlace éter); un disolvente a base de amida tal como dimetilformamida; un disolvente a base de dioxolano tal como 1,3-dioxolano; o un disolvente a base de sulfolano. Entre estos, se usa preferiblemente un disolvente a base de carbonato, y se usa más preferiblemente una mezcla de un carbonato cíclico que tiene alta conductividad iónica y alta permitividad para aumentar el rendimiento de carga/descarga de una batería (por ejemplo, carbonato de etileno o carbonato de propileno) y un compuesto a base de carbonato lineal de baja viscosidad (por ejemplo, carbonato de etilo y metilo, carbonato de dimetilo o carbonato de dietilo). En este caso, usando una mezcla de un carbonato cíclico y un carbonato de tipo cadena en una razón en volumen de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 1:9, la disolución de electrolito puede mostrar un rendimiento excelente. La sal de litio no está particularmente limitada siempre que sea un compuesto capaz de proporcionar un ion de litio usado en una batería secundaria de litio. Específicamente, la sal de litio puede ser LiPF6, LiClO<4>, LiAsF6, LiBF<4>, LiSbFa, LiAlO4, LiAlCk UCF<3>SO<3>, UC<4>F<9>SO<3>, LiN(C2FsSO3)2, LiN(C<2>FsSO<2>)<2>, LiN(CF3SO2)2. LiCl, LiI o LiB(C2O4)2. La concentración de la sal de litio está preferiblemente en el intervalo de 0,1 a 2,0 M. Cuando la concentración de la sal de litio está incluida en el intervalo mencionado anteriormente, el electrolito tiene una conductividad y una viscosidad adecuadas y, por tanto, puede mostrar un excelente rendimiento electrolítico. Por tanto, los iones de litio pueden migrar eficazmente.
Para potenciar la característica de vida útil de la batería, inhibir la disminución en la capacidad de batería y potenciar la capacidad de descarga de la batería, el electrolito puede incluir además o más tipos de aditivos, por ejemplo, un compuesto a base den carbonato de haloalquileno tal como carbonato de difluoroetileno, piridina, fosfito de trietilo, trietanolamina, éter cíclico, etilendiamina, n-glima, triamida hexafosfórica, un derivado de nitrobenceno, azufre, un colorante de quinona-imina, oxazolidinona N-sustituida, imidazolidina N,N-sustituida, dialquil éter de etilenglicol, una sal de amonio, pirrol, 2-metoxietanol o tricloruro de aluminio, además de los componentes del electrolito. En este caso, el/los aditivo(s) puede(n) estar incluido(s) a del 0,1 al 5 % en peso con respecto al peso total del electrolito.Ejemplos
Ejemplo 1
[1-1. Preparación de composición para el recubrimiento del material activo de electrodo negativo]
Se preparó una composición para el recubrimiento de un material activo de electrodo negativo mediante la adición de 0,1 g de ácido tánico a 100 g de una disolución tampón bis-Tris (pH7).
[1-2. Preparación de material activo de electrodo negativo]
Se obtuvieron partículas primarias de SiO cuya superficie estaba recubierta con ácido tánico añadiendo 180 mg de un polvo de partículas de SiO (D<50>: 5 |im) a la composición para el recubrimiento de un material activo de electrodo negativo preparada en el ejemplo 1-1 y agitando la mezcla durante 12 horas. Como agente de reticulación, se añadió un compuesto de Fe<3>SO<4>a la disolución que contiene las partículas primarias de SiO recubiertas con ácido tánico. Como resultado, las partículas secundarias en las que estaban aglomeradas las partículas de SiO recubiertas con ácido tánico mediante la formación de un complejo con Tris reticulado con ácido tánico a través de la unión del grupo fenol terminal del ácido tánico formado sobre la superficie de SiO con un ion Fe3+ de un agente de reticulación. Posteriormente, se obtuvo un extracto mediante centrifugación y se secó en un horno a 60 °C durante 6 horas, obteniendo de ese modo un material activo de electrodo negativo preparado en forma de partículas secundarias en las que están aglomeradas partículas primarias de SiO recubiertas con ácido tánico.
[1-3. Fabricación de electrodo negativo]
Se preparó una suspensión de electrodo negativo mezclando un material activo de electrodo negativo preparado mezclando el material activo de electrodo negativo de SiO preparado en el ejemplo 1-2 y grafito en una razón en peso de 10:90, Super C65 como agente conductor, caucho de estireno-butadieno (SBR) como aglutinante, y carboximetilcelulosa (CMC) como agente espesante en una razón en peso de 95,6:1:2,3:1,1 y añadiendo agua a la mezcla resultante.
Se aplicó la suspensión a una hoja de cobre, se secó a vacío a aproximadamente 130 °C durante 8 horas, se laminó hasta una porosidad objetivo del 28 %, obteniendo de ese modo un electrodo negativo que tenía un área de 1,4875 cm2 (el área de una parte sobre la que se recubrió la suspensión de electrodo negativo). En este caso, el electrodo negativo se fabricó para tener una cantidad de carga de 3,61 mAh/cm2
[1-4. Fabricación de batería secundaria]
Se usaron el electrodo negativo fabricado en el ejemplo 1-3 y un metal de Li como contraelectrodo, y se interpuso un separador de poliolefina entre el electrodo negativo y el metal de Li, fabricando de ese modo un conjunto de electrodos.
Se preparó un electrolito no acuoso mediante la adición de LiPF6 1 M a un disolvente de electrolito no acuoso preparado mezclando carbonato de etileno y carbonato de etilo y metilo en una razón en volumen de 3:7, y luego se inyectó en el conjunto de electrodos, fabricando de ese modo una semibatería secundaria de tipo botón.
Ejemplo 2
Se fabricaron una composición para el recubrimiento de un material activo de electrodo negativo, un material activo de electrodo negativo, un electrodo negativo y una batería secundaria mediante el mismo método que el descrito en el ejemplo 1, excepto porque se usó ácido tánico en una concentración 4 veces la del ejemplo 1 (se añadieron 0,4 g de ácido tánico a 100 g de una disolución tampón bis-Tris (pH 7)) en la preparación de una composición para un material activo de electrodo negativo.
Ejemplo 3
Se fabricaron una composición para el recubrimiento de un material activo de electrodo negativo, un material activo de electrodo negativo, un electrodo negativo y una batería secundaria mediante el mismo método que el descrito en el ejemplo 1, excepto porque se usó ácido tánico en una concentración 1/5 veces la del ejemplo 1 (se añadieron 0,02 g de ácido tánico a 100 g de una disolución tampón bis-Tris (pH 7)) en la preparación de una composición para un material activo de electrodo negativo.
Ejemplo comparativo 1
Se fabricaron un electrodo negativo y una batería secundaria mediante los mismos procedimientos de los ejemplos 1-3 y 1-4, excepto porque se omitieron los procedimientos de los ejemplos 1-1 y 1-2 y se usó un material activo de electrodo negativo de SiO que no estaba recubierto con ácido tánico.
Ejemplo comparativo 2
Se preparó una composición para un material activo de electrodo negativo mediante el mismo procedimiento del ejemplo 1-1, y se obtuvieron partículas de SiO recubiertas con ácido tánico usando la composición tal como se describe en el ejemplo 1-2. Posteriormente, se omitió sólo un procedimiento de preparación de las partículas secundarias mediante la adición de un agente de reticulación, y se realizaron los mismos procedimientos que los descritos en los ejemplos 1-3 y 1-4, fabricando de ese modo un electrodo negativo y una batería secundaria.
Ejemplo experimental 1. Prueba para determinar la característica de ciclado
Se sometieron a prueba las características de ciclado de las baterías secundarias fabricadas en los ejemplos 1 a 3 y los ejemplos comparativos 1 y 2.
Se sometieron las baterías secundarias fabricadas en los ejemplos 1 a 3 y los ejemplos comparativos 1 y 2 (capacidad de batería: 60 mAh) a 100 ciclos de carga/descarga a 25 °C a una tasa de carga/descarga de 1 C/1 C. Específicamente, las baterías secundarias de litio que tenían una capacidad de batería de 60 mAh, que se fabricaron en los ejemplos 1 a 3 y los ejemplos comparativos 1 y 2, se cargaron hasta 4,25 V a 25 °C y una corriente constante de 1 C y se cargaron de nuevo a una tensión constante de 4,25 V, y luego se terminó la carga cuando la corriente de carga alcanzó 5 mA. Después de eso, se mantuvo la batería secundaria durante 10 minutos, y luego se descargó hasta 3 V a una corriente constante de 1 C. El comportamiento de carga/descarga se estableció como un ciclo, y se realizó repetidamente un ciclo de este tipo 100 veces, y luego se midieron las capacidades de carga/descarga según los ejemplos y los ejemplos comparativos. Los resultados se muestran en la tabla 1 a continuación y la figura 2. En este caso, C es una tasa de corriente de carga/descarga de una batería expresada en amperios (A), es decir, la tasa C, y generalmente representada en la razón de capacidad de batería normal.
[Tabla 1]
Tal como se muestra en la tabla 1 y la figura 2, puede confirmarse que las baterías secundarias de los ejemplos 1 a 3, que contienen el material activo de electrodo negativo de la presente invención, tienen una excelente retención de capacidad a medida que se repite el ciclo, en comparación con las baterías secundarias de los ejemplos comparativos 1 y 2.
Ejemplo experimental 2. Prueba de medición de la resistencia de la celda
Se midió la resistencia de la celda de las baterías secundarias fabricadas en los ejemplos 1 a 3.
Se midió la resistencia de la celda con una diferencia en la caída de tensión cuando se cargaba una batería secundaria hasta un SOC del 50 % y se descargaba a una corriente de 2,5 C durante 30 segundos basándose en la capacidad de descarga de la batería secundaria. El resultado se muestra en la tabla 2 a continuación.
[Tabla 2]
Hacienda referencia a la tabla 2, puede observarse que los ejemplos 1 a 3 muestran excelentes resistencias de la celda.
Particularmente, puede confirmarse que la batería secundaria del ejemplo 1 muestra una resistencia de la celda y una retención de capacidad muy excelentes.
[Explicación de los números de referencia]
10: Partícula primaria de material activo de electrodo negativo
12: Película de recubrimiento a base de ácido tánico
14: Película reticulada de película de recubrimiento a base de ácido tánico (la película que tiene un complejo con Tris de ácido tánico)
20: Partícula primaria de material activo de electrodo negativo con película de recubrimiento a base de ácido tánico 22: Partícula secundaria de material activo de electrodo negativo

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    i.Uso de una composición para formar películas de recubrimiento a base de ácido tánico reticuladas sobre partículas primarias de un material activo de electrodo negativo a base de silicio para formar de ese modo partículas secundarias de partículas primarias aglomeradas, comprendiendo la composición:
    ácido tánico; y
    una disolución tampón Tris,
    en el que el ácido tánico está presente en una cantidad de 0,01 partes en peso a 1 parte en peso con respecto a 100 partes en peso de la disolución tampón, y en el que la disolución tampón tiene un pH de 7 a 8,5.
  2. 2. Material activo de electrodo negativo para una batería secundaria, que comprende una partícula secundaria formada por una pluralidad de partículas primarias que están aglomeradas mediante reticulaciones entre películas de recubrimiento a base de ácido tánico presentes sobre una superficie de cada una de las partículas primarias,
    en el que la pluralidad de partículas primarias comprenden un material activo de electrodo negativo a base de silicio, y
    las reticulaciones se forman mediante un agente de reticulación que es un compuesto que comprende un ion de metal trivalente.
  3. 3. Método de preparación del material activo de electrodo negativo para una batería secundaria según la reivindicación 2, que comprende:
    preparar una composición para el recubrimiento del material activo de electrodo negativo mezclando ácido tánico y una disolución tampón Tris que tiene un pH de 7 a 8,5;
    obtener la pluralidad de partículas primarias con la película de recubrimiento a base de ácido tánico formando la película de recubrimiento a base de ácido tánico sobre una superficie de cada una de las partículas primarias mediante la inmersión de las partículas primarias en la composición para el recubrimiento del material activo de electrodo negativo; y
    obtener la partícula secundaria aglomerando las partículas primarias mediante la adición de un agente de reticulación a la disolución en la que se sumergen las partículas primarias con la película de recubrimiento a base de ácido tánico,
    en el que el ácido tánico se mezcla a de 0,01 partes en peso a 1 parte en peso con respecto a 100 partes en peso de la disolución tampón, y
    en el que el agente de reticulación es un compuesto que comprende un ion de metal trivalente.
  4. 4. Método según la reivindicación 3, en el que el ion de metal trivalente se selecciona del grupo que consiste en Fe3+, Al3+, Ga3+, In3+ y Sc3+.
  5. 5. Electrodo negativo para una batería secundaria que comprende el material activo de electrodo negativo para una batería secundaria según la reivindicación 2.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113571684B (zh) * 2021-09-26 2021-12-28 河南电池研究院有限公司 一种锂离子电池用铝碳双包覆天然石墨负极材料及其制备方法
KR102824834B1 (ko) * 2022-10-19 2025-06-24 이화여자대학교 산학협력단 탄닌산 코팅층을 포함하는 양극 활물질 및 이의 제조 방법
CN116111111A (zh) * 2022-11-08 2023-05-12 青岛科技大学 一种单宁酸包覆的钯纳米颗粒氧还原电催化剂及其制备方法
JP2025537979A (ja) * 2022-12-13 2025-11-20 エルジー エナジー ソリューション リミテッド リチウム二次電池用負極活物質の製造方法及びそれにより製造されたリチウム二次電池用負極活物質
CN116130767A (zh) * 2022-12-29 2023-05-16 湖南法恩莱特新能源科技有限公司 一种具有阻燃功能的钠离子电池电解液及其制备方法和应用
CN116445104A (zh) * 2023-03-23 2023-07-18 北京化工大学 一种聚合物粘结剂、物理-化学双交联导电聚合网络及其制备方法和应用
WO2024221286A1 (zh) * 2023-04-24 2024-10-31 无锡零一未来新材料技术研究院有限公司 一种硅基负极材料及其制备方法和应用
KR102600047B1 (ko) * 2023-04-24 2023-11-08 (주)디온에너지 음극표면 코팅막 형성 방법 및 이를 적용한 리튬 1차 전지
CN116632172B (zh) * 2023-06-28 2025-01-21 蜂巢能源科技股份有限公司 负极材料、制备方法、二次电池及用电设备
KR20250062436A (ko) 2023-10-31 2025-05-08 주식회사 엘지에너지솔루션 음극 활물질, 음극 슬러리, 음극 및 이차 전지

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4366783B2 (ja) 1998-11-16 2009-11-18 株式会社デンソー 積層型電池及びその電極の製造方法
KR101190364B1 (ko) 2011-07-25 2012-10-11 한국과학기술원 폴리도파민 코팅 음극활물질을 포함하는 리튬이차전지 및 그 제조방법
EP2773254B1 (de) 2011-11-02 2019-02-27 Alfred Kärcher SE & Co. KG Handgeführte bodenreinigungsmaschine
JP6511726B2 (ja) 2014-04-25 2019-05-15 日立化成株式会社 リチウムイオン二次電池用負極材料、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池
KR101807348B1 (ko) 2014-05-09 2017-12-08 주식회사 엘지화학 실리콘-탄소 복합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 음극 활물질
KR101924035B1 (ko) 2014-05-09 2018-11-30 주식회사 엘지화학 실리콘-탄소 복합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 음극 활물질
KR101724196B1 (ko) 2014-05-09 2017-04-06 주식회사 엘지화학 그래핀 피복된 다공성 실리콘-탄소 복합체 및 이의 제조방법
KR102319772B1 (ko) * 2014-11-10 2021-11-03 한국전기연구원 리튬 삽입／탈리 사이클에 적응적인 실리콘 또는 실리콘 합금 음극재 및 그 제조 방법
KR101692138B1 (ko) 2015-01-28 2017-01-02 서울대학교산학협력단 리튬이차전지 분리막 및 이를 포함하는 리튬이차전지
KR101705594B1 (ko) 2016-06-14 2017-02-13 한국기초과학지원연구원 음극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 이용한 이차전지
CN106084215B (zh) * 2016-06-20 2018-03-06 陕西师范大学 仿生构筑功能化Janus粒子的方法
CN106310977A (zh) 2016-10-10 2017-01-11 哈尔滨工业大学宜兴环保研究院 一种单宁酸与Fe3+共涂覆制备复合纳滤膜的方法
JP6493366B2 (ja) 2016-11-18 2019-04-03 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
CN107381580B (zh) * 2017-07-13 2019-09-13 福州大学 一种内掺杂多酚-金属网状物可降解二氧化硅颗粒的制备方法

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