CN101442124A - 锂离子电池负极用复合材料的制备方法及负极和电池 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种锂离子电池负极用复合材料的制备方法，以及包括该负极材料的负极和电池。本发明提供的制备方法该方法包括将硅粉、石墨、热裂解炭前驱体和溶剂混合均匀，制得浆料，其中，所述硅粉包括微米硅粉和纳米硅粉，所述微米硅粉和纳米硅粉的重量比为2－20∶1；除去浆料中的溶剂并在惰性气体保护下进行第一烧结，然后进行第一球磨，再在惰性气体保护下进行第二烧结，然后进行第二球磨，其中，第二烧结的温度高于第一烧结的温度。由本发明提供的方法得到的锂离子电池负极用复合材料组成的电池具有良好的循环性能和充放电容量。
Description
技术领域
本发明是关于一种锂离子电池负极用复合材料的制备方法，以及包括该负极材料的负极和电池。
技术背景
锂离子电池由于其具有的工作电压高、能量密度大、安全性好、质量轻、无污染等特点被广泛研究和运用。由于一般采用的碳材料作为负极材料时理论比容量较低，仅为372mAh/g，发展空间非常有限，因此对新型负极材料的开发非常必要。将硅作为锂离子电池材料，其理论可逆容量为4400mAh/g，已经引起人们的关注。但是研究发现，硅粉作为负极材料时，充放电过程中颗粒的体积变化很大，导致硅颗粒粉化，电极的循环性差。
CN 1891668A中公开了一种制备利用超细硅粉和碳粉复合成浆后包覆在内部具有球形的碳颗粒上，通过热解和化学气相沉积得到的碳硅复合材料。该对比文件中公开的方法包括，配制热裂解炭前驱体溶液，加入超细硅粉和作为内核的碳材料，搅拌均匀，干燥除去溶剂，将所得固体在惰性气体保护下500-1000℃下进行热解，将得到的热解产物过筛后，按常规的分级方式分级，得到具有球形核壳结构的碳硅复合材料。但由这种材料制得的电池的放电容量和循环特性仍然不够理想。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的锂离子电池用硅基负极材料制得的锂离子电池的循环性能和放电容量较差的缺点，提供一种能够提高锂离子电池循环性能和充放电容量的锂离子电池负极用复合材料的制备方法。
本发明提供了锂离子电池负极用复合材料的制备方法，该方法包括将硅粉、石墨、热裂解炭前驱体和溶剂混合均匀，制得浆料，其中，所述硅粉包括微米硅粉和纳米硅粉，所述微米硅粉和纳米硅粉的重量比为2-20∶1；除去浆料中的溶剂并在惰性气体保护下进行第一烧结，然后进行第一球磨，再在惰性气体保护下进行第二烧结，然后进行第二球磨，其中，第二烧结的温度高于第一烧结的温度。
本发明提供了一种锂离子电池负极，该负极包括导电基体和负载于该导电基体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质和粘合剂，其中，所述负极活性物质包括由本发明所提供的方法制备的锂离子电池负极用复合材料。
本发明提供了一种锂离子电池，该电池包括电极组和非水电解液，所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内，所述电极组包括正极、负极和隔膜，其中，所述负极为本发明所提供的负极。
硅粉具有比石墨更好的嵌锂能力，而纳米硅粉具有比微米硅更高的嵌锂能力，但在充放电过程中纳米硅粉存在团聚的现象，会对充放电性能产生明显的负面影响，而微米硅发生团聚的几率较低。本发明的方法中同时使用微米硅粉和纳米硅粉可以在保证高嵌锂能力的情况下，降低硅粉发生团聚的可能性，改善电池的循环性能。因此，由本发明提供的方法得到的锂离子电池负极用复合材料组成的电池具有良好的循环性能和充放电容量。
具体实施方式
本发明提供的锂离子电池负极用复合材料的制备方法包括将硅粉、石墨、热裂解炭前驱体和溶剂混合均匀，制得浆料，其中，所述硅粉包括微米硅粉和纳米硅粉，所述微米硅粉和纳米硅粉的重量比为2-20∶1；除去浆料中的溶剂并在惰性气体保护下进行第一烧结，然后进行第一球磨，再在惰性气体保护下进行第二烧结，然后进行第二球磨，其中，第二烧结的温度高于第一烧结的温度。
所述硅粉、石墨、热裂解炭前驱体和溶剂的重量比1：1-5：1-5：5-50。
所述微米硅粉和纳米硅粉的重量比优选为3-15：1。
所述微米硅粉的粒径范围为1-10微米，优选为1-5微米；纳米硅粉的粒径范围为10-50纳米，优选为20-40纳米。
所述石墨没有特殊要求，优选情况下为改性人造石墨，优选粒径范围为1-5微米。
所述热裂解炭前驱体可以为常规的各种能够在烧结条件下裂解生成炭单质的化合物，可以根据所用的热裂解炭前驱体选择合适的溶剂。例如，所述热裂解炭前驱体可以为蔗糖、淀粉、糖精和葡萄糖中的一种或几种，所述溶剂可以为醇和水的混合溶剂；所述热裂解炭前驱体可以为沥青，所述溶剂可以为四氯化碳、喹啉和聚氯乙烯中的一种或几种；所述热裂解炭前驱体可以为酚醛树脂，所述溶剂可以为醇或酮；所述热裂解炭前驱体可以为聚丙乙烯腈，所述溶剂可以为二甲基吡咯烷酮；或者，所述热裂解炭前驱体可以为羟甲基纤维素和/或聚乙二醇，所述溶剂可以为水。
优选情况下，所述热裂解炭前驱体为蔗糖、淀粉、糖精和葡萄糖中的一种或几种，所述溶剂为体积比为1:-5的乙醇和水。
除去浆料中的溶剂的方法可以为常规的各种方法，例如可以将浆料在80-110℃下干燥3-6小时，或者在真空条件下将浆料干燥。
所述烧结的方法可以为常规的烧结方法。第一烧结的温度优选为600-750℃，时间优选为8-12小时；第二烧结的温度优选为900-1100℃，时间优选为10-25小时。
所述惰性气体可以为不参与反应的任何气体，优选为氮气和零族元素气体中的一种或几种。
所述球磨的方法为本领域技术人员所公知。优选使用行星式球磨机，第一球磨和第二球磨的条件各自包括：球料重量比优选为100-300:1，球磨转速优选为150-350转/分钟，球磨时间优选为20-30小时。
本发明提供的锂离子电池负极包括导电基体和负载于该导电基体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质和粘合剂，其中，所述的负极活性物质包括由本发明所提供的方法制备的锂离子电池负极用复合材料。
所述负极导电基体可以为锂离子电池中常规的负极导电基体，如冲压金属，金属箔，网状金属，泡沫状金属，在本发明的具体实施方案中使用铜箔作为负极导电基体。
所述粘合剂的种类和含量为本领域技术人员所公知，例如含氟树脂和聚烯烃化合物如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚乙烯醇中的一种或几种；一般来说，根据所用粘合剂种类的不同，以负极活性物质的重量为基准，负极粘合剂的含量为0.01-10重量％，优选为0.02-5重量％。
在所述负极材料内还可以包括导电剂以增加电极的导电性，降低电池内阻。所述导电剂没有特别限制，可以为本领域常规的负极导电剂，比如碳黑、镍粉、铜粉中的一种或几种。以负极活性物质的重量为基准，所述导电剂的含量为0-12重量％，优选为2-10重量％。
本发明所提供的负极的制备方法包括将本发明所提供的离子电池负极活性物质、粘合剂和溶剂混合，涂覆和/或填充在所述导电基体上，干燥，压延或不压延，即可得到所述负极。
所述的溶剂可以选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)以及水和醇类中的一种或几种。溶剂的用量能够使所述糊状物具有粘性和流动性，能够涂覆到所述导电基体上即可。一般来说，以负极活性物质的重量为基准，所述溶剂的含量50-150重量％，优选为70-120重量％。
所述干燥，压延的方法和条件为本领域技术人员所公知。例如，所述干燥的温度一般为100-150℃。
本发明提供的锂离子电池包括电极组和非水电解液，所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内，所述电极组包括正极、负极和隔膜，其中，所述负极为本发明所提供的负极。
由于本发明的改进之处只涉及锂离子电池的负极，因此在本发明提供的锂离子电池中，对电池的正极、隔膜和非水电解质溶液没有特别的限制，可以使用可在锂离子二次电池中使用的所有类型的正极、隔膜层和非水电解质溶液。本领域的普通技术人员能够根据现有技术的教导，能够非常容易地选择和制备本发明所述锂离子二次电池的正极、隔膜层和非水电解质溶液，并由所述的正极、本发明的硅负极、隔膜层和非水电解质溶液制得本发明的锂离子二次电池。
所述正极的组成为本领域技术人员所公知。一般来说，正极包括导电基体及涂覆和/或填充于导电基体上的正极材料，所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂。
所述正极导电基体的种类已为本领域技术人员所公知，例如可以选自铝箔、铜箔、冲孔钢带。在本发明的具体实施方式中使用铝箔作为正极导电基体。
所述正极材料中的粘合剂的种类和含量为本领域技术人员所公知，例如含氟树脂和聚烯烃化合物如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)和丁苯橡胶(SBR)中的一种或几种。一般来说，根据所用粘合剂种类的不同，以正极活性物质的重量为基准，粘合剂的含量为0.01-10重量％，优选为0.02-5重量％。
所属正极活性物质没有特别限制，可以为本领域常见的活性物质，比如钴酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂中的一种或几种。
所述导电剂没有特别限制，可以为本领域常规的正极导电剂，比如乙炔黑、导电碳黑和导电石墨中的至少一种。以正极活性物质的重量为基准，所述导电剂的含量为0.5-15重量％，优选为1-10重量％。
所述隔膜设置于正极和负极之间，具有电绝缘性能和液体保持性能。所述隔膜可以选自锂离子电池中所用的各种隔膜，如聚烯烃微多孔膜、聚乙烯毡、玻璃纤维毡、或超细玻璃纤维纸。所述隔膜的位置、性质和种类为本领域技术人员所公知。
所述非水电解液为电解质锂盐和非水溶剂的混合溶液，对它没有特别限定，可以使用本领域常规的非水电解液。比如电解质锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF6)、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、卤化锂、氯铝酸锂及氟烃基磺酸锂中的一种或几种。有机溶剂选用链状酸酯和环状酸酯混合溶液，其中链状酸酯可以为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸二丙酯(DPC)以及其它含氟、含硫或含不饱和键的链状有机酯类中的至少一种，环状酸酯可以为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、γ-丁内酯(γ-BL)、磺内酯以及其它含氟、含硫或含不饱和键的环状有机酯类中的至少一种。电解液的注入量一般为1.5-4.9克/安时，电解液的浓度一般为0.1-2.0摩/升。
按照本发明提供的锂离子电池的制备方法，除了所述负极按照本发明提供的方法制备之外，其它步骤为本领域技术人员所公知。一般来说，通过隔膜层将正极和负极缠绕隔开形成电极组，将得到的电极组和电解液密封在电池壳中，即可得到本发明提供的锂离子电池。位于正极与负极之间的隔膜层的卷绕方法为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。
下面将通过实施例来更详细地描述本发明。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的锂离子电池负极用复合材料的制备方法。
配制500mL乙醇水溶液，乙醇和水的比例为体积比1:3.5，加入50g蔗糖搅拌溶解完全，再在溶液中加入16克硅粉(粒径范围为1-5微米，购自北京有色金属研究院)、3克粒径范围为20-40纳米的硅粉(购自中彰国际)和35克人造改性石墨(粒径范围为1-5微米，购自深圳贝特瑞)，搅拌均匀。然后在烤箱中100℃下烘烤12小时。将干燥后的混合物在高温炉中氩气保护下650℃进行烧结，时间为10小时，然后在球料重量比为200:1，转速为300转/分钟的行星式球磨机中球磨20小时，过300目筛，然后在氩气保护下1000℃下热处理20小时，取出在球料重量比为150:1，转速为300转/分钟的行星式球磨机中球磨20小时，取出后过400目筛，得到锂离子电池负极用复合材料A1。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的锂离子电池负极用复合材料的制备方法。
按照与实施例1相同的方法，得到锂离子电池负极用复合材料A2。不同之处在于，在乙醇水溶液中加入45克蔗糖，15克微米硅粉(粒径范围为1-5微米)、5克纳米硅粉(粒径范围为20-40纳米)和35克人造改性石墨(粒径范围为1-5微米)，得到65克负极活性材料A2。
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的锂离子电池负极用复合材料的制备方法。
配制500mL乙醇水溶液，乙醇和水的比例为体积比1:4，加入40蔗糖搅拌溶解完全，再在溶液中加入20克硅粉(粒径范围为1-5微米)、4克粒径范围为20-40纳米的硅粉和35克人造改性石墨(粒径范围为1-5微米)，搅拌均匀。然后在烤箱中100℃烘12小时，将干燥后的混合物在高温炉中氩气保护下700℃进行烧结，时间为12小时，然后在球料重量比为250:1，转速为200转/分钟的行星式球磨机中球磨25小时，过300目筛，然后在氩气保护下1000℃下热处理14小时，取出在球料重量比为300:1，转速为250转/分钟的行星式球磨机中球磨25小时，取出后过400目筛，得到65克锂离子电池负极用复合材料A3。
实施例4
该实施例用于说明本发明提供的锂离子电池负极用复合材料的制备方法。
配制500mL乙醇水溶液，乙醇和水的比例为体积比1:3，加入45g淀粉搅拌溶解完全，再在溶液中加入26克硅粉(粒径范围为1-5微米)、2克粒径范围为20-40纳米的硅粉和45克人造改性石墨(粒径范围为1-5微米)，搅拌均匀。然后在烤箱中100℃烘12小时，将干燥后的混合物在高温炉中氩气保护下750℃进行烧结，时间为8小时，然后在球料重量比为200:1，转速为300转/分钟的行星式球磨机中球磨25小时，过300目筛，然后在氩气保护下1100℃下热处理12小时，取出在球料重量比为300:1，转速为250转/分钟的行星式球磨机中球磨12小时，取出后过400目筛，得到80克锂离子电池负极用复合材料A4。
实施例5
该实施例用于说明本发明提供的锂离子电池负极用复合材料的制备方法。
配制500mL乙醇水溶液，乙醇和水的比例为体积比1:4.5，加入30g糖精，搅拌溶解完全，再在溶液中加入25克硅粉(粒径范围为1-5微米)、5克粒径范围为20-40纳米的硅粉和30克人造改性石墨(粒径范围为1-5微米)，搅拌均匀。然后在烤箱中100℃烘12小时，将干燥后的混合物在高温炉中氩气保护下600℃进行烧结，时间为12小时，然后在球料重量比为300:1，转速为350转/分钟的行星式球磨机中球磨30小时，过300目筛，然后在氩气保护下950℃下热处理14小时，取出在球料重量比为250:1，转速为150转/分钟的行星式球磨机中球磨20小时，取出后过400目筛，得到50克锂离子电池负极用复合材料A5。
实施例6-10
实施例6-10分别用于制备含实施例1-5所得到的锂离子电池负极活性材料的电池A6-A10，并分别测定电池A6-A10的首次充放电容量和50次循环后容量保持率。
制备电池的方法如下：
(1)负极的制作
将100重量份硅碳复合材料、4重量份粘合剂聚四氟乙烯(PTFE)、3重量份导电剂炭黑加入到135重量份去离子水中，然后搅拌形成稳定、均一的负极浆料。
将该浆料均匀地涂布在长416毫米、宽45毫米、厚12微米的铜箔上，覆料量为体密度1.8g/cm3，经120℃烘干，得到负极，其中含有1.88克负极活性物质。
(2)正极的制作
将正极活性物质钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF和有机溶剂N-二甲基吡咯烷酮(NMP)按照质量比LiCoO2:乙炔黑:PVDF:NMP＝100:4:4:85混合搅拌均匀，制成正极浆料，将该浆料均匀地涂布在长424毫米、宽44毫米、厚16微米的铝箔上，然后120℃烘干，得到正极，其中含有8.75克正极活性物质。
(3)电池的装配
将LiPF6与碳酸乙烯酯(EC)及碳酸二乙酯(DEC)配置成LiPF6浓度为1.0摩尔/升的溶液(其中，EC与DEC的体积比为1：1)，得到非水电解液。将(1)中得到的正极极片1、(2)中得到得负极极片与聚丙烯膜卷绕成一个方型离子电池的极芯，然后将非水电解液以3.8g/Ah的量注入电池壳中，密封，制成锂离子电池。
测定电池首次充放电性能、50次循环后容量保持率和比容量的方法如下：
(1)测定首次充放电容量，方法为以1C(1C为设计容量，本发明的1C为1000毫安)的电流充电至4.2V，然后以0.5C电流放电至2.7V，记录所得的电池充放电容量值。
测定结果如表1所示。
(2)测定50次循环后保持率，测定方法为以10mA的恒定电流对电池进行恒流充电，充电截至电压4.2V，在电压升至4.2V以后进行恒压充电，截至电流2.5mA；搁置10分钟，以10mA的电流放电至3.0V，测定得到电池的初始放电容量。搁置10分钟后，重复以上步骤，作连续的充放电测试，得到电池50次循环后的放电电池容量，按照下式计算50次循环后电池的放电容量保持率。
放电容量保持率＝50次循环后放电容量/初始放电容量×100％
测定结果如表1所示。
(3)测定比容量，测定方法为25℃下将电池以1C电流恒流充电至3.8V，而后转恒电压充电，截止电流0.05C；然后，再将电池以1C电流恒流放电至2.0V，得到电池常温1C电流放电至2.0V的容量，以该放电容量与负极活性物质的质量的比值作为比容量。
测定结果如表1所示。
比较例1
该比较例用于制备仅使用微米硅粉制备的碳硅复合材料B1。
按照与实施例1相同的方式制备碳硅复合材料B1，不同之处在于，在溶剂中加入19克微米硅粉(粒径范围为1-5微米，购自北京有色金属研究院)；将干燥后的混合物在氩气保护下1000℃下热处理30小时，取出在球料重量比为150:1，转速为300转/分钟的行星式球磨机中球磨20小时，取出后过400目筛。
比较例2
该比较例用于制备仅使用纳米硅粉制备的碳硅复合材料B2。
按照与实施例1相同的方式制备碳硅复合材料B2，不同之处在于，在溶剂中加入19克径范围为20-40纳米的硅粉(购自中彰国际)；将干燥后的混合物在氩气保护下1000℃下热处理30小时，取出在球料重量比为150:1，转速为300转/分钟的行星式球磨机中球磨20小时，取出后过400目筛。
比较例3-4
比较例3-4用于制备由比较例1-2所提供的具有球形核壳结构的碳硅复合材料作为负极材料的电池B3-4，并测定电池B3-4的首次充放电容量和50次循环后容量保持率。
按照与实施例6-10相同的方法制得电池B3-4，不同之处在于所使用的负极活性材料为由比较例1-2得到的具有球形核壳结构的碳硅复合材料。
按照与实施例6-10相同的方法测定电池B3-4的首次充放电容量、50次循环后容量保持率和比容量，测定结果如表1所示。
表1
| 项目 | 首次充放电容量(毫安时) | 50次循环后容量保持率 | 比容量(毫安时/克) |
| 实施例6 | 1190 | 88％ | 690 |
| 实施例7 | 1200 | 84％ | 760 |
| 实施例8 | 1220 | 85％ | 670 |
| 实施例9 | 1160 | 91％ | 650 |
| 实施例10 | 1180 | 86％ | 710 |
| 比较例3 | 990 | 64％ | 460 |
| 比较例4 | 1010 | 70％ | 600 |
从表1所示的测定结果可以看出，实施例6-10中由复合材料A1-A5组成的电池A6-A10的首次充放电容量明显高于对比例3-4的电池B3-4的首次充放电容量，另外，由复合材料A1-A5组成的电池A6-A10的50次循环后容量保持率和比容量也明显高于对比例3-4的电池B3-4的50次循环后容量保持率和比容量，说明由本发明提供的方法制备的锂离子电池负极用复合材料具有较高的比容量，并改善锂离子电池的首次充放电容量和循环性能。
Claims (10)
1、一种锂离子电池负极用复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括将硅粉、石墨、热裂解炭前驱体和溶剂混合均匀，制得浆料，其中，所述硅粉包括微米硅粉和纳米硅粉，所述微米硅粉和纳米硅粉的重量比为2-20:1；除去浆料中的溶剂并在惰性气体保护下进行第一烧结，然后进行第一球磨，再在惰性气体保护下进行第二烧结，然后进行第二球磨，其中，第二烧结的温度高于第一烧结的温度。
2、根据权利要求1所述的方法，其中，硅粉、石墨、热裂解炭前驱体和溶剂的重量比1：1-5：1-5：5-50。
3、根据权利要求1所述的方法，其中，微米硅粉和纳米硅粉的重量比为3-15：1。
4、根据权利要求1或3所述的方法，其中，微米硅粉的粒径范围为1-10微米，纳米硅粉的粒径范围为10-50纳米。
5、根据权利要求1所述的方法，其中，第一烧结的温度为600-750℃，时间为8-12小时；第二烧结的温度为900-1100℃，时间为10-25小时。
6、根据权利要求1所述的方法，其中，第一球磨和第二球磨的条件各自包括：使用行星式球磨机，球料重量比为100-300:1，球磨转速为150-350转/分钟，球磨时间为20-30小时。
7、根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述热裂解炭前驱体为蔗糖、淀粉、糖精和葡萄糖中的一种或几种，所述溶剂为醇和水的混合溶剂；所述热裂解炭前驱体为沥青，所述溶剂为四氯化碳、喹啉和聚氯乙烯中的一种或几种；所述热裂解炭前驱体为酚醛树脂，所述溶剂为醇或酮；所述热裂解炭前驱体为聚丙乙烯腈，所述溶剂为二甲基吡咯烷酮；或者，所述热裂解炭前驱体为羟甲基纤维素和/或聚乙二醇，所述溶剂为水。
8、根据权利要求1或2所述的方法，其中所述热裂解炭前驱体为蔗糖、淀粉、糖精和葡萄糖中的一种或几种，所述溶剂为体积比为1∶3-5的乙醇和水。
9、一种锂离子电池负极，该负极包括导电基体和负载于该导电基体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质和粘合剂，其特征在于，所述负极活性物质包括由权利要求1-8任意一项所述方法制备的锂离子电池负极用复合材料。
10、一种锂离子电池，该电池包括电极组和非水电解液，所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内，所述电极组包括正极、负极和隔膜，其特征在于，所述负极为权利要求9所述的负极。
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Cited By (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101969111A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-09 | 湛江市聚鑫新能源有限公司 | 锂离子电池硅碳合金负极材料及其制备方法 |
| WO2011154692A1 (en) | 2010-06-07 | 2011-12-15 | Nexeon Limited | An additive for lithium ion rechargeable battery cells |
| WO2012028857A1 (en) | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Nexeon Limited | Porous electroactive material |
| WO2012028858A1 (en) | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Nexeon Limited | Electroactive material |
| CN102709602A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-10-03 | 株洲市高远电池有限公司 | 一种高能量密度锂离子二次电池的制造方法 |
| CN102790204A (zh) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种硅碳锂离子电池负极材料的制备方法 |
| CN102812582A (zh) * | 2010-03-26 | 2012-12-05 | 丰田自动车株式会社 | 电极活性物质的制造方法 |
| CN102859760A (zh) * | 2010-04-26 | 2013-01-02 | 丰田自动车株式会社 | 电极活性物质的制造方法 |
| US8384058B2 (en) | 2002-11-05 | 2013-02-26 | Nexeon Ltd. | Structured silicon anode |
| WO2013061079A1 (en) | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Nexeon Limited | An electrode composition for a secondary battery cell |
| GB2498802A (en) * | 2012-01-30 | 2013-07-31 | Nexeon Ltd | Anode Composition |
| CN103311514A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-09-18 | 深圳市斯诺实业发展有限公司永丰县分公司 | 一种改性锂离子电池石墨负极材料的制备方法 |
| US8585918B2 (en) | 2006-01-23 | 2013-11-19 | Nexeon Ltd. | Method of etching a silicon-based material |
| US8597831B2 (en) | 2006-01-23 | 2013-12-03 | Nexeon Ltd. | Method of fabricating fibres composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
| US8642211B2 (en) | 2007-07-17 | 2014-02-04 | Nexeon Limited | Electrode including silicon-comprising fibres and electrochemical cells including the same |
| US8772174B2 (en) | 2010-04-09 | 2014-07-08 | Nexeon Ltd. | Method of fabricating structured particles composed of silicon or silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
| US8870975B2 (en) | 2007-07-17 | 2014-10-28 | Nexeon Ltd. | Method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
| US8932759B2 (en) | 2008-10-10 | 2015-01-13 | Nexeon Ltd. | Method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material |
| US8962183B2 (en) | 2009-05-07 | 2015-02-24 | Nexeon Limited | Method of making silicon anode material for rechargeable cells |
| US9012079B2 (en) | 2007-07-17 | 2015-04-21 | Nexeon Ltd | Electrode comprising structured silicon-based material |
| CN104868159A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-08-26 | 田东 | 一种改性石墨负极材料的制备方法 |
| US9184438B2 (en) | 2008-10-10 | 2015-11-10 | Nexeon Ltd. | Method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
| US9252426B2 (en) | 2007-05-11 | 2016-02-02 | Nexeon Limited | Silicon anode for a rechargeable battery |
| CN106207186A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-12-07 | 浙江美都墨烯科技有限公司 | 一种石墨烯桥接的硅/碳复合材料及应用 |
| US9548489B2 (en) | 2012-01-30 | 2017-01-17 | Nexeon Ltd. | Composition of SI/C electro active material |
| CN106469806A (zh) * | 2015-08-17 | 2017-03-01 | 惠州市豪鹏科技有限公司 | 一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池 |
| CN106469813A (zh) * | 2015-08-17 | 2017-03-01 | 惠州市豪鹏科技有限公司 | 一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池 |
| US9608272B2 (en) | 2009-05-11 | 2017-03-28 | Nexeon Limited | Composition for a secondary battery cell |
| US9853292B2 (en) | 2009-05-11 | 2017-12-26 | Nexeon Limited | Electrode composition for a secondary battery cell |
| US10008716B2 (en) | 2012-11-02 | 2018-06-26 | Nexeon Limited | Device and method of forming a device |
| US10077506B2 (en) | 2011-06-24 | 2018-09-18 | Nexeon Limited | Structured particles |
| US10090513B2 (en) | 2012-06-01 | 2018-10-02 | Nexeon Limited | Method of forming silicon |
| US10103379B2 (en) | 2012-02-28 | 2018-10-16 | Nexeon Limited | Structured silicon particles |
| US10396355B2 (en) | 2014-04-09 | 2019-08-27 | Nexeon Ltd. | Negative electrode active material for secondary battery and method for manufacturing same |
| CN110416513A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-05 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 碳硅复合材料的制备方法、碳硅复合电极及包含其的电池 |
| US10476072B2 (en) | 2014-12-12 | 2019-11-12 | Nexeon Limited | Electrodes for metal-ion batteries |
| US10490817B2 (en) | 2009-05-19 | 2019-11-26 | Oned Material Llc | Nanostructured materials for battery applications |
| US10522824B2 (en) | 2014-07-23 | 2019-12-31 | Nexeon Ltd | Method for preparing silicon-based active material particles for secondary battery and silicon-based active material particles |
| US10586976B2 (en) | 2014-04-22 | 2020-03-10 | Nexeon Ltd | Negative electrode active material and lithium secondary battery comprising same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100352084C (zh) * | 2004-05-31 | 2007-11-28 | 潘树明 | 锂离子电池负极材料的制作方法 |
| CN1315207C (zh) * | 2005-06-22 | 2007-05-09 | 浙江大学 | 一种锂离子电池的复合负极材料及其制备方法 |
| CN100379059C (zh) * | 2005-10-27 | 2008-04-02 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种锂离子电池硅/碳/石墨复合负极材料及其制备方法 |
-
2007
- 2007-11-19 CN CN2007101883562A patent/CN101442124B/zh active Active
Cited By (64)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8384058B2 (en) | 2002-11-05 | 2013-02-26 | Nexeon Ltd. | Structured silicon anode |
| US8597831B2 (en) | 2006-01-23 | 2013-12-03 | Nexeon Ltd. | Method of fabricating fibres composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
| US8585918B2 (en) | 2006-01-23 | 2013-11-19 | Nexeon Ltd. | Method of etching a silicon-based material |
| US9583762B2 (en) | 2006-01-23 | 2017-02-28 | Nexeon Limited | Method of fabricating fibres composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
| US9252426B2 (en) | 2007-05-11 | 2016-02-02 | Nexeon Limited | Silicon anode for a rechargeable battery |
| US9871249B2 (en) | 2007-05-11 | 2018-01-16 | Nexeon Limited | Silicon anode for a rechargeable battery |
| US8870975B2 (en) | 2007-07-17 | 2014-10-28 | Nexeon Ltd. | Method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
| US8642211B2 (en) | 2007-07-17 | 2014-02-04 | Nexeon Limited | Electrode including silicon-comprising fibres and electrochemical cells including the same |
| US9871244B2 (en) | 2007-07-17 | 2018-01-16 | Nexeon Limited | Method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
| US8940437B2 (en) | 2007-07-17 | 2015-01-27 | Nexeon Limited | Method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
| US9012079B2 (en) | 2007-07-17 | 2015-04-21 | Nexeon Ltd | Electrode comprising structured silicon-based material |
| US8932759B2 (en) | 2008-10-10 | 2015-01-13 | Nexeon Ltd. | Method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material |
| US9184438B2 (en) | 2008-10-10 | 2015-11-10 | Nexeon Ltd. | Method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
| US9553304B2 (en) | 2009-05-07 | 2017-01-24 | Nexeon Limited | Method of making silicon anode material for rechargeable cells |
| US8962183B2 (en) | 2009-05-07 | 2015-02-24 | Nexeon Limited | Method of making silicon anode material for rechargeable cells |
| US9608272B2 (en) | 2009-05-11 | 2017-03-28 | Nexeon Limited | Composition for a secondary battery cell |
| US9853292B2 (en) | 2009-05-11 | 2017-12-26 | Nexeon Limited | Electrode composition for a secondary battery cell |
| US10050275B2 (en) | 2009-05-11 | 2018-08-14 | Nexeon Limited | Binder for lithium ion rechargeable battery cells |
| US10490817B2 (en) | 2009-05-19 | 2019-11-26 | Oned Material Llc | Nanostructured materials for battery applications |
| US11233240B2 (en) | 2009-05-19 | 2022-01-25 | Oned Material, Inc. | Nanostructured materials for battery applications |
| US11600821B2 (en) | 2009-05-19 | 2023-03-07 | Oned Material, Inc. | Nanostructured materials for battery applications |
| CN102812582A (zh) * | 2010-03-26 | 2012-12-05 | 丰田自动车株式会社 | 电极活性物质的制造方法 |
| US10312544B2 (en) | 2010-03-26 | 2019-06-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing electrode active material |
| US8772174B2 (en) | 2010-04-09 | 2014-07-08 | Nexeon Ltd. | Method of fabricating structured particles composed of silicon or silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
| CN102859760A (zh) * | 2010-04-26 | 2013-01-02 | 丰田自动车株式会社 | 电极活性物质的制造方法 |
| CN102859760B (zh) * | 2010-04-26 | 2015-06-03 | 丰田自动车株式会社 | 电极活性物质的制造方法 |
| US9368836B2 (en) | 2010-06-07 | 2016-06-14 | Nexeon Ltd. | Additive for lithium ion rechargeable battery cells |
| US8945774B2 (en) | 2010-06-07 | 2015-02-03 | Nexeon Ltd. | Additive for lithium ion rechageable battery cells |
| WO2011154692A1 (en) | 2010-06-07 | 2011-12-15 | Nexeon Limited | An additive for lithium ion rechargeable battery cells |
| EP2889097A1 (en) | 2010-09-03 | 2015-07-01 | Nexeon Limited | Method of making a porous electroactive material |
| WO2012028857A1 (en) | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Nexeon Limited | Porous electroactive material |
| WO2012028858A1 (en) | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Nexeon Limited | Electroactive material |
| US9871248B2 (en) | 2010-09-03 | 2018-01-16 | Nexeon Limited | Porous electroactive material |
| US9947920B2 (en) | 2010-09-03 | 2018-04-17 | Nexeon Limited | Electroactive material |
| US9647263B2 (en) | 2010-09-03 | 2017-05-09 | Nexeon Limited | Electroactive material |
| CN101969111A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-09 | 湛江市聚鑫新能源有限公司 | 锂离子电池硅碳合金负极材料及其制备方法 |
| CN101969111B (zh) * | 2010-09-30 | 2013-09-04 | 湛江市聚鑫新能源有限公司 | 锂离子电池硅碳合金负极材料及其制备方法 |
| CN102790204B (zh) * | 2011-05-19 | 2015-06-10 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种硅碳锂离子电池负极材料的制备方法 |
| CN102790204A (zh) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种硅碳锂离子电池负极材料的制备方法 |
| US10822713B2 (en) | 2011-06-24 | 2020-11-03 | Nexeon Limited | Structured particles |
| US10077506B2 (en) | 2011-06-24 | 2018-09-18 | Nexeon Limited | Structured particles |
| WO2013061079A1 (en) | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Nexeon Limited | An electrode composition for a secondary battery cell |
| GB2498802B (en) * | 2012-01-30 | 2014-06-11 | Nexeon Ltd | Composition comprising particulate electroactive material |
| GB2498802A (en) * | 2012-01-30 | 2013-07-31 | Nexeon Ltd | Anode Composition |
| US9548489B2 (en) | 2012-01-30 | 2017-01-17 | Nexeon Ltd. | Composition of SI/C electro active material |
| US10388948B2 (en) | 2012-01-30 | 2019-08-20 | Nexeon Limited | Composition of SI/C electro active material |
| US10103379B2 (en) | 2012-02-28 | 2018-10-16 | Nexeon Limited | Structured silicon particles |
| CN102709602B (zh) * | 2012-05-22 | 2014-08-06 | 株洲市高远电池有限公司 | 一种高能量密度锂离子二次电池的制造方法 |
| CN102709602A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-10-03 | 株洲市高远电池有限公司 | 一种高能量密度锂离子二次电池的制造方法 |
| US10090513B2 (en) | 2012-06-01 | 2018-10-02 | Nexeon Limited | Method of forming silicon |
| US10008716B2 (en) | 2012-11-02 | 2018-06-26 | Nexeon Limited | Device and method of forming a device |
| CN103311514A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-09-18 | 深圳市斯诺实业发展有限公司永丰县分公司 | 一种改性锂离子电池石墨负极材料的制备方法 |
| CN103311514B (zh) * | 2013-06-05 | 2015-12-09 | 深圳市斯诺实业发展有限公司 | 一种改性锂离子电池石墨负极材料的制备方法 |
| US10396355B2 (en) | 2014-04-09 | 2019-08-27 | Nexeon Ltd. | Negative electrode active material for secondary battery and method for manufacturing same |
| US10693134B2 (en) | 2014-04-09 | 2020-06-23 | Nexeon Ltd. | Negative electrode active material for secondary battery and method for manufacturing same |
| US10586976B2 (en) | 2014-04-22 | 2020-03-10 | Nexeon Ltd | Negative electrode active material and lithium secondary battery comprising same |
| US10522824B2 (en) | 2014-07-23 | 2019-12-31 | Nexeon Ltd | Method for preparing silicon-based active material particles for secondary battery and silicon-based active material particles |
| US11196042B2 (en) | 2014-07-23 | 2021-12-07 | Nexeon Ltd | Method for preparing silicon-based active material particles for secondary battery and silicon-based active material particles |
| US10476072B2 (en) | 2014-12-12 | 2019-11-12 | Nexeon Limited | Electrodes for metal-ion batteries |
| CN104868159A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-08-26 | 田东 | 一种改性石墨负极材料的制备方法 |
| CN106469806A (zh) * | 2015-08-17 | 2017-03-01 | 惠州市豪鹏科技有限公司 | 一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池 |
| CN106469813A (zh) * | 2015-08-17 | 2017-03-01 | 惠州市豪鹏科技有限公司 | 一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池 |
| CN106207186A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-12-07 | 浙江美都墨烯科技有限公司 | 一种石墨烯桥接的硅/碳复合材料及应用 |
| CN110416513A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-05 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 碳硅复合材料的制备方法、碳硅复合电极及包含其的电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101442124B (zh) | 2011-09-07 |
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