硅碳复合物、负极活性材料、负极和二次电池的制作方法

本申请基于并要求于2024年10月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2024-0144985号的优先权，其公开内容通过引用以其整体并入本文。本申请涉及一种硅碳复合物、包含所述硅碳复合物的负极活性材料、包含所述负极活性材料的负极、和包含所述负极的二次电池。

背景技术：

1、随着近年来使用电池的电子设备如移动电话、笔记本电脑、电动车辆、电动工具和真空吸尘器的快速普及，对小型、重量轻但具有相对高容量和/或高输出的二次电池的需求正在迅速增加。锂二次电池重量轻且能量密度高，作为驱动电子设备的电源正备受关注。因此，目前正积极开展旨在改善锂二次电池性能的研发工作。

2、通过对包括正极材料、负极材料、隔膜和电解质在内的各核心材料(即锂二次电池的主要构成要素)进行创新，可以提高锂二次电池的性能。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开内容的一个实施方式提供了可用作具有优异容量和/或效率特性和高能量密度的负极活性材料的硅碳复合物、负极活性材料、负极和锂二次电池。

3、技术手段

4、本公开内容的一个实施方式提供了一种硅碳复合物，其中，当利用氩(ar)离子束以1,000ev的能量进行蚀刻5,000秒、随后进行xps分析时，由si2p谱测得的si比例对由n1s谱测得的n比例之比为35至200。

5、本公开内容的一个实施方式提供了一种负极活性材料，其包含根据上述实施方式的硅碳复合物。

6、本公开内容的一个实施方式提供了一种负极组合物，其包含根据上述实施方式的负极活性材料。

7、本公开内容的一个实施方式提供了一种负极，其包含根据上述实施方式的负极组合物。

8、本公开内容的一个实施方式提供了一种锂二次电池，其包含根据上述实施方式的负极、正极和隔膜。

9、本公开内容的一个实施方式提供了一种电池模块，其包含根据上述实施方式的锂二次电池。

10、本公开内容的一个实施方式提供了一种电池组，其包含根据上述实施方式的电池模块。

11、技术效果

12、根据本公开内容的实施方式，使用硅碳复合物作为负极活性材料，在所述硅碳复合物中，当利用氩(ar)离子束以1,000ev的能量进行蚀刻5,000秒、随后进行xps分析时，由si2p谱测得的si比例对由n1s谱测得的n比例之比满足特定值，从而可以提供具有改善的容量和/或效率的锂二次电池。

1.一种硅碳复合物，其中，当利用氩(ar)离子束以1,000ev的能量进行蚀刻5,000秒、随后进行xps分析时，由si2p谱测得的si比例对由n1s谱测得的n比例之比为35至200。

2.根据权利要求1所述的硅碳复合物，其中，基于所述硅碳复合物中si、c、o和n的总含量100原子%，由所述n1s谱测得的n的比例为0.35原子%以上。

3.根据权利要求1所述的硅碳复合物，其中，所述硅碳复合物是包含多孔碳粒子和设置在所述多孔碳粒子的内部和表面的至少一部分处的硅的粒子；或者是包含多孔硅粒子和设置在所述多孔硅粒子的内部和表面的至少一部分处的碳的粒子。

4.一种负极活性材料，包含根据权利要求1至3中任一项所述的硅碳复合物；和碳系活性材料。

5.根据权利要求4所述的负极活性材料，其中，基于100重量份的所述负极活性材料，所述硅碳复合物的含量为0.1重量份至15重量份。

6.一种负极组合物，包含根据权利要求4所述的负极活性材料、粘合剂、和导电材料。

7.根据权利要求6所述的负极组合物，其中，基于100重量份的所述负极活性材料，所述硅碳复合物的含量为0.1重量份至15重量份。

8.根据权利要求6所述的负极组合物，其中，所述碳系活性材料包含人造石墨和天然石墨。

9.一种负极，包含根据权利要求6所述的负极组合物。

10.一种锂二次电池，包含根据权利要求9所述的负极、正极和隔膜。

11.一种电池模块，包含根据权利要求10所述的锂二次电池。

12.一种电池组，包含根据权利要求10所述的锂二次电池。

13.一种电池组，包含根据权利要求11所述的电池模块。

14.一种锂二次电池，包含：

15.根据权利要求14所述的锂二次电池，其中，基于所述硅碳复合物中si、c、o和n的总含量100原子%，在所述硅碳复合物中由所述n1s谱测得的n的比例为0.35原子%以上。

16.根据权利要求14所述的锂二次电池，其中，所述硅碳复合物是包含多孔碳粒子和设置在所述多孔碳粒子的内部和表面的至少一部分处的硅的粒子；或者是包含多孔硅粒子和设置在所述多孔硅粒子的内部和表面的至少一部分处的碳的粒子。