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1. WO2022193123 - NEGATIVE ELECTRODE MATERIAL AND PREPARATION METHOD THEREFOR, ELECTROCHEMICAL DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE

Publication Number WO/2022/193123
Publication Date 22.09.2022
International Application No. PCT/CN2021/081035
International Filing Date 16.03.2021
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 4/134 2010.1
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
13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
134Electrodes based on metals, Si or alloys
Applicants
  • 宁德新能源科技有限公司 NINGDE AMPEREX TECHNOLOGY LIMITED [CN]/[CN]
Inventors
  • 李亮 LI, Liang
Agents
  • 北京汇思诚业知识产权代理有限公司 UNI-INTEL PATENT AND TRADEMARK LAW FIRM
Priority Data
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) NEGATIVE ELECTRODE MATERIAL AND PREPARATION METHOD THEREFOR, ELECTROCHEMICAL DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE
(FR) MATÉRIAU D'ÉLECTRODE NÉGATIVE ET SON PROCÉDÉ DE PRÉPARATION, DISPOSITIF ÉLECTROCHIMIQUE ET DISPOSITIF ÉLECTRONIQUE
(ZH) 负极材料及其制备方法, 电化学装置及电子装置
Abstract
(EN) The present application provides a negative electrode material and a preparation method therefor, an electrochemical device, and an electronic device. The negative electrode material comprises active materials and a carbon layer located on the surfaces of the active materials, and the active materials comprise nitrogen-doped porous carbon and a silicon-containing material layer; the mass percentage content of silicon in the negative electrode material is 30% to 80%; the thickness D0 of the silicon-containing material layer ranges from 1 nm to 10 nm; and the range of the ratio of the thickness D0 of the silicon-containing material layer to the pore size D1 of the nitrogen-doped porous carbon satisfies: 0.2≤D0/D1<0.8, and the range of the ratio of the thickness D0 of the silicon-containing material layer to the thickness D2 of the carbon layer satisfies: 0.05≤D0/D2≤10. According to the negative electrode material provided by the present application, the expansion of a negative electrode due to the expansion of silicon base and graphite can be effectively alleviated, thereby improving the cycle performance of the negative electrode.
(FR) La présente demande concerne un matériau d'électrode négative et son procédé de préparation, un dispositif électrochimique et un dispositif électronique. Le matériau d'électrode négative comprend des matériaux actifs et une couche de carbone située sur les surfaces des matériaux actifs, et les matériaux actifs comprennent du carbone poreux dopé à l'azote et une couche de matériau contenant du silicium ; la teneur en pourcentage en masse du silicium dans le matériau d'électrode négative est de 30 % à 80 % ; l'épaisseur D0 de la couche de matériau contenant du silicium est comprise entre 1 nm et 10 nm ; et la plage du rapport de l'épaisseur D0 de la couche de matériau contenant du silicium à la taille de pore D1 du carbone poreux dopé à l'azote satisfait l'expression : 0,2 ≤ D0/D1 < 0,8, et la plage du rapport de l'épaisseur D0 de la couche de matériau contenant du silicium à l'épaisseur D2 de la couche de carbone satisfait l'expression : 0,05 ≤ D0/D2 ≤ 10. Selon le matériau d'électrode négative fourni par la présente demande, l'expansion d'une électrode négative due à l'expansion de la base de silicium et du graphite peut être efficacement atténuée, ce qui permet d'améliorer les performances de cycle de l'électrode négative.
(ZH) 本申请提供了负极材料及其制备方法, 电化学装置及电子装置, 其中, 负极材料包括活性材料及位于活性材料表面的碳层, 活性材料包括氮掺杂多孔碳及含硅材料层; 负极材料中的硅的质量百分比含量为30%至80%; 含硅材料层的厚度D0的取值范围为1nm至10nm,且含硅材料层的厚度D0与氮掺杂多孔碳的孔径D1的比值范围满足: 0.2≤D0/D1<0.8,含硅材料层的厚度D0与碳层的厚度D2的比值范围满足: 0.05≤D0/D2≤10。本申请提供的负极材料可以有效缓解由于硅基与石墨膨胀导致负极的膨胀, 从而改善负极材料的循环性能。
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