，和当Si/0比在该范围内时，Si〇2的量足够 低，使得电池的初始效率可不降低，并且因此所述娃颗粒可作为活性材料使用。此处，Si/0 原子比不是表示整个颗粒中的原子比，而是如通常通过XPS分析获得的在从所述颗粒的表 面起的约15nm深度内所述颗粒的原子比。
[0121] 此外，在所述娃颗粒的分析中，具有在约98eV-约102eV范围内的结合能的Si峰 (P1)与具有在约10化V-约105eV范围内的结合能的Si4+峰(P2)的面积比(P1/P2)在约1-约19 的范围内。此处，所述面积比是通过将P1值除WP2值而确定的。Si4+得自Si化。因此，P2的大 的面积和高的强度表明与氧结合的Si的比率高。当所述娃颗粒的所述面积比在该范围内 时，电池的初始效率高，并且电池的不可逆容量可不增加。
[0122] 所述娃颗粒的平均粒径(D50)可例如在约20nm-约20μηι的范围内。
[0123] 所述娃二次颗粒可通过使硅烷气体在惰性气体气氛中在约600°C-约1400°C范围 内的溫度下热分解或者还原分解而获得，或者可作为在通过使用流化床反应器(FBR)方法 制备多晶娃中的副产物获得。
[0124] 所述硅烷气体包括硅烷或硅烷衍生物，和所述硅烷气体可为如下的至少一种：甲 硅烷、乙硅烷、氯硅烷、二氯硅烷、和Ξ氯硅烷。所述惰性气体的实例可为选自如下的至少一 种:二棚烧、麟、和氣气。
[0125] 如上所述，当使用其中通过使硅烷衍生物在惰性气氛中分解而使颗粒的尺寸W原 子单位增加至期望尺寸的自底向上(bottom-up)型制备方法时，与通过其中将具有相对大 的平均粒径的金属娃颗粒粉碎至具有较小直径的自顶向下（top-down)制备方法制备的娃 颗粒的表面氧化相比，在娃颗粒中的表面氧化可较少发生。由于可使通过表面氧化形成的 Si化的量最小化，因此当裡二次电池包括包含根据实施方式的所述娃颗粒的负极活性材料 时，所述裡二次电池的初始效率和电池容量可改善。
[0126] 根据另一实施方式，提供包括所述负极活性材料的裡二次电池，通常，裡二次电池 包括:包括所述负极活性材料的负极;包括正极活性材料的正极;隔板;和非水电解质溶液。
[0127] 可制备根据一种实施方式的负极活性材料作为负极。例如，根据一种实施方式的 负极可通过如下制备:将包括根据一种实施方式的负极活性材料、导电剂、和粘合剂的用于 负极的组合物、溶剂、和任选的其它添加剂混合和揽拌W制备浆料;和将所述浆料在集流体 上涂布并压制。
[01%]所述用于负极的组合物可包括在约3重量％-约90重量％范围内的量的所述负极 活性材料、在约5重量％-约95重量％范围内的量的所述导电剂、和约1重量％-约20重量％ 的量的粘合剂。此处，所述负极活性材料可为根据一种示例性实施方式制备的娃二次颗粒。 此外，当所述负极活性材料的量小于约3重量％时，所述电极中娃的水平可不足，运可导致 负极容量的恶化。当所述负极活性材料的量大于约90重量％时，所述电极中娃的量可为高 的，并且因此所述电极可在其体积方面膨胀。
[0129] 此外，当所述导电剂的量小于约5重量％时，电池的导电性可不足，运可导致初始 电阻的增加。当所述导电剂大于约95重量％时，电池容量可劣化。所述导电剂可为选自如下 的至少一种:硬碳、石墨、和碳纤维，或者例如，选自如下的至少一种:天然石墨、人造石墨、 焦炭粉末、中间相碳、气相生长碳纤维、基于渐青的碳纤维、基于PAN的碳纤维、和其它树脂 塑料材料的碳化物。此外，当所述粘合剂的量小于约1重量％时，负极活性材料可从集流体 分离。当所述粘合剂的量大于约20重量％时，娃和电解质溶液的浸溃面积降低，并且因此裡 离子的移动可被抑制。所述粘合剂的实例可包括选自如下的至少一种:聚酷亚胺(PI)、聚酷 胺酷亚胺（PAI)、聚四氣乙締（PTFE)、聚偏氣乙締（PVdF)、聚丙締酸、聚甲基丙締酸甲醋 (PMMA)、聚丙締腊(PAN)、下苯橡胶(SBR)、簇甲基纤维素(CMC)、和水溶性聚丙締酸(PAA)。
[0130] 此外，所述溶剂可为N-甲基-2-化咯烧酬、丙酬、和水的至少一种。
[0131] 负极集流体的厚度可在约姐m-约500皿的范围内。所述负极集流体没有特别限制， 只要其在电池中不产生任何化学变化并且具有高的导电性。所述负极集流体的实例可包括 铜，不诱钢，侣，儀，铁，般烧碳，用碳、儀、铁、或银表面处理的铜或不诱钢，和侣-儒合金的至 少一种。
[0132] 在一些实施方式中，在通过混合正极活性材料、导电剂、粘合剂、和溶剂制备浆料 之后，可将所述浆料直接涂布在金属集流体上;或者可将其在单独的载体上流延，和可将从 所述载体剥离的正极活性材料膜层压在金属集流体上W制备正极。
[0133] 所述正极活性材料可为例如如下的至少一种:裡钻氧化物化iCo〇2)或裡儀氧化物 (LiNi〇2)的层状化合物；由Lii+yMn2-y〇4(其中y为0-约0.33)、^]?11〇3、^]\1112〇3、或者^]\111〇2表 示的裡儘氧化物；由Li2Cu〇2表示的裡铜氧化物；由LiV3〇8、V2〇5、或者C112V2O7表示的饥氧化 物；由LiFe3〇4表示的裡铁氧化物；由LiNii-yMy〇2(其中1=(：〇、]\111、41、加、尸6、]\%、8、或者0日；和 y为0.01-约0.3)表示的Ni-位点型裡儀氧化物；由LiMn2-yMy〇2(其中1 = 0〇、化、尸6、化、211、或 者化;和y为约0.01-约0.1)或者Li2Mn3M〇8(其中M=化、Co、NiXu、或者化)表示的裡儘复合 氧化物;或者其中其中一部分Li被碱±金属代替的LiMm化i，但是实施方式不限于此。
[0134] 所述隔板可为作为隔板使用的通常的多孔聚合物膜。例如，由基于聚締控的聚合 物例如乙締均聚物、丙締均聚物、乙締/下締共聚物、乙締/己締共聚物、和乙締/甲基丙締酸 醋共聚物形成的多孔聚合物膜可单独使用或者作为其堆叠结构使用。可使用通常的多孔无 纺物例如由玻璃纤维或者高烙点的聚对苯二甲酸乙二醇醋纤维形成的无纺物作为隔板，但 是实施方式不限于此。
[0135] 在所述电解质溶液中，可被包括作为电解质的裡盐可为本领域中作为用于裡二次 电池的电解质溶液通常使用的裡盐，和所述裡盐的阴离子的实例可包括选自W下的一种或 者至少两种的混合物：F-、Cr、r、N〇3-、N(CN)2-、BF4-、Cl〇4-、PF6-、（CF3)2PF4-、（CF3)3PF3-、 (C的）4PF2\ (C的）sPF、（ C的）6P\ C的 s〇3\ c&cf2S〇3\ (C的 S化）2r、（ FSO2) 2r、C的 CF2 (C的）2C 矿、 (C的 S化）2CH-、（ SFs) 3C-、（ C的 S化）3C-、C的（CF2) 7S〇3-、C的 C〇2-、C出 C〇2-、SCN-、和（C的 CF2S化）2N-。
[0136] 在所述电解质溶液中，包括在所述电解质溶液中的有机溶剂可为本领域中作为有 机溶剂使用的任何溶剂，并且所述有机溶剂的实例可包括选自如下的一种或者至少两种的 混合物:碳酸亚丙醋、碳酸亚乙醋、碳酸二乙醋、碳酸二甲醋、碳酸乙甲醋、碳酸甲丙醋、碳酸 二丙醋、二甲亚讽、乙腊、二甲氧基乙烧、二乙氧基乙烧、碳酸亚乙締醋、环下讽、丫-下内醋、 亚硫酸亚丙醋、和四氨巧喃。
[0137] 在基于碳酸醋的有机溶剂的实例中，作为环状碳酸醋的碳酸亚乙醋和碳酸亚丙醋 具有高粘度和高介电常数，并且因此可容易使裡盐溶解在电解质中。因此，可使用碳酸亚乙 醋和碳酸亚丙醋作为所述有机溶剂。此外，当将作为具有低粘度和低介电常数的线型碳酸 醋的碳酸二甲醋或碳酸二乙醋与所述环状碳酸醋W合适的比率混合时，由此制备的电解质 可具有局的电导率。
[0138] 根据一种实施方式的电解质可进一步包括添加剂例如过充抑制剂。
[0139] 将所述隔板设置在所述正极和所述负极之间W制备电池结构体，将所述电池结构 体卷绕或者折叠并且容纳在圆柱形或者矩形电池壳中，并向其注入所述电解质溶液，从而 完成裡二次电池的制备。替代地，可将所述电池结构体堆叠成双单元（电忍，cell)结构体， 可将所述双单元结构体浸溃在所述电解质溶液中，并且可将所得物置于袋中并密封，从而 完成裡二次电池的制备。
[0140] 下文中，将参照W下实施例详细描述一种或多种实施方式。然而，运些实施例不意 图限制所述一种或多种实施方式的范围。
[0141] <裡二次电池的负极活性材料的制备〉
[01创实施例1
[0143] 在氣气(Ar)流的物流中，将多晶娃颗粒晶种添加至具有约800°C的内部溫度的流 化床反应器。在该反应器中，通过甲硅烷的热分解产生的娃沉淀在所述流中的所述晶种的 表面上，并且因此所述晶种W此方式生长W形成结晶娃一次颗粒。当所述结晶娃一次颗粒 附聚时，形成忍部分。此处，所述忍部分的所述结晶娃一次颗粒的平均粒径(D50)为约5.化 m，并且通过使所述一次颗粒附聚形成的所述忍部分的孔隙率为约4.3%。
[0144] 然后，将Ξ氯硅烷(SiHCl3)注入到具有约800°C的内部溫度的该流化床反应器，然 后容许该反应器中的内容物反应。
[0145] 结果，制备包括通过甲硅烷的热分解制备的非晶娃一次颗粒和通过所述晶种的生 长形成的结晶娃一次颗粒的娃二次颗粒，其中所述娃二次颗粒各自具有忍-壳结构，其中壳 部分附聚在忍部分的表面上并且包括孔。此处，形成壳部分的非晶娃一次颗粒和结晶娃一 次颗粒的平均粒径化50)为约170nm，和通过使所述一次颗粒附聚形成的所述壳部分的孔隙 率为约32.7%。
[0146] 图2A显示所述娃二次颗粒的放大的沈Μ图像(x2，500);图3A为图2A中的部分I的放 大的SEM图像（x8);和图4为实施例1中制备的娃二次颗粒的横截面图的放大的SEM图像 (xl5，000)，和所述娃二次颗粒是用聚焦离子轰击（FIB)切割的。此外，通过化unauer， Emme t t&Te 11 er (邸T)测量的所述娃二次颗粒的比表面积为约2.9m^g。
[0147] 将由此制备的娃二次颗粒通过使用分级器(TC-15,可得自Nisshin Engineering Co.)分级W获得具有平均粒径(D50) = 9.7皿的娃粉末。
[014引 实施例2
[0149] 在氣气(Ar)流的物流中，将多晶娃晶种添加至具有约700°C的内部溫度的流化床 反应器，并且向其添加甲硅烷。在该反应器中，通过甲硅烷的热分解形成非晶娃一次颗粒， 和通过所述晶种的生长形成结晶娃一次颗粒，且所述非晶娃一次颗粒和所述结晶娃一次颗 粒随着它们混合并且同时生长而附聚，并且因此制备其中包括孔的娃二次颗粒。此处，所述 孔为其中细孔彼此连接的开孔。所述孔的尺寸在约Inm-约10WI1的范围内，并且所述孔的孔 隙率为约22.7%。图2B显示所述娃二次颗粒的放大的SEMU2，000)图像;和图3B显示所述娃 二次颗粒的横截面图的放大的图像(x25,000)，和所述娃二次颗粒是用聚焦离子轰击 (FIB)切割的。此外，通过化unauer Jmmett&Teller(邸T)测量的所述娃二次颗粒的比表面 积为约3m2/g。将由此制备的娃二次颗粒通过使用分级器（TC-15,可得自Nisshin 化gineering Co.)分级W获得具有D50 = 10皿的娃粉末。
[0150] 实施例