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1. WO2022007401 - SILICON-CARBON NEGATIVE ELECTRODE MATERIAL FOR LITHIUM ION BATTERY AND PREPARATION METHOD THEREFOR

Publication Number WO/2022/007401
Publication Date 13.01.2022
International Application No. PCT/CN2021/075668
International Filing Date 06.02.2021
IPC
H01M 4/36 2006.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
02Electrodes composed of, or comprising, active material
36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
H01M 4/38 2006.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
02Electrodes composed of, or comprising, active material
36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
38of elements or alloys
H01M 4/62 2006.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
02Electrodes composed of, or comprising, active material
62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
H01M 10/0525 2010.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
10Secondary cells; Manufacture thereof
05Accumulators with non-aqueous electrolyte
052Li-accumulators
0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
B82Y 30/00 2011.1
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
82NANOTECHNOLOGY
YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE  OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
30Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
B82Y 40/00 2011.1
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
82NANOTECHNOLOGY
YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE  OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
40Manufacture or treatment of nanostructures
Applicants
  • 马鞍山科达普锐能源科技有限公司 MAANSHAN KEDA PURUI ENERGY TECH CO., LTD. [CN]/[CN]
  • 安徽科达铂锐能源科技有限公司 ANHUI KEDA BORUI ENERGY TECH CO., LTD. [CN]/[CN]
  • 安徽科达新材料有限公司 KEDA (ANHUI) NEW MATERIAL CO., LTD. [CN]/[CN]
Inventors
  • 张小龙 ZHANG, Xiaolong
  • 胡亮 HU, Liang
  • 张少波 ZHANG, Shaobo
  • 王浩 WANG, Hao
Agents
  • 安徽知问律师事务所 WEN PARTNERS, P. C.
Priority Data
202010639966.506.07.2020CN
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) SILICON-CARBON NEGATIVE ELECTRODE MATERIAL FOR LITHIUM ION BATTERY AND PREPARATION METHOD THEREFOR
(FR) MATÉRIAU D'ÉLECTRODE NÉGATIVE DE SILICIUM-CARBONE POUR UNE BATTERIE AU LITHIUM-ION ET SON PROCÉDÉ DE PRÉPARATION
(ZH) 一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法
Abstract
(EN) The present invention belongs to the technical field of lithium ion batteries, and particularly relates to a silicon-carbon negative electrode material for a lithium ion battery and a preparation method therefor. The negative electrode material comprises a nano-silicon and a gas-phase carbon source, wherein the nano-silicon is dispersed throughout the composite material, and a portion of the surface of the nano-silicon is covered by a vapor-deposited carbon source; the nano-silicon has a median particle size D50 of 100 nm or less; the grain of the nano-silicon is 10 nm or less; the average thickness of the vapor-deposited carbon source is 10-200 nm; and the nano-silicon contains oxygen, and the mass content of the oxygen element is 5% to 30%. The negative electrode material contains 60 to 90 wt.% of nano-silicon, and 10 to 40 wt.% of the gas-phase carbon source. Compared with the prior art, the silicon-carbon negative electrode material for a lithium ion battery prepared by means of the present invention has an excellent electrochemical performance.
(FR) La présente invention appartient au domaine technique des batteries au lithium-ion, et concerne plus particulièrement un matériau d'électrode négative de silicium-carbone pour une batterie au lithium-ion et son procédé de préparation. Le matériau d'électrode négative comprend un nanosilicium et une source de carbone en phase gazeuse, le nanosilicium étant dispersé dans l'ensemble du matériau composite, et une partie de la surface du nanosilicium étant recouverte par une source de carbone déposée en phase vapeur ; le nanosilicium présentant une taille de particule médiane D50 inférieure ou égale à 100 nm ; le grain du nanosilicium étant inférieur ou égal à 10 nm ; l'épaisseur moyenne de la source de carbone déposée en phase vapeur étant de 10 à 200 nm ; et le nanosilicium contenant de l'oxygène, et la teneur en masse de l'élément oxygène étant de 5 % à 30 %. Le matériau d'électrode négative contient de 60 à 90 % en poids du nanosilicium, et de 10 à 40 % en poids de la source de carbone en phase gazeuse. Par comparaison à l'état de la technique, le matériau d'électrode négative de silicium-carbone pour une batterie au lithium-ion préparé au moyen de la présente invention présente d'excellentes performances électrochimiques.
(ZH) 本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法,所述负极材料包含纳米硅和气相碳源,纳米硅分散于整个复合材料中,纳米硅的表面的一部分被气相沉积的碳源所覆盖,所述纳米硅中值粒度D50在100nm以下;纳米硅的晶粒在10nm以下;气相沉积碳源的平均厚度为10~200nm;所述纳米硅中含有氧,氧元素的质量含量为5~30%,所述负极材料中含有60%~90wt.%的纳米硅,10%~40wt.%的气相碳源;相比于现有技术,本发明制备的锂离子电池用硅碳负极材料具有优异的电化学性能。
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