[发明专利]锂离子二次电池、其负极、电动工具、电动车和能量储存系统

权利要求书

1.一种锂离子二次电池，包括：

正极；

负极；以及

电解液，

其中，所述负极包括包含多个负极活性物质颗粒的负极活性物质层，

所述负极活性物质颗粒各自包括核心部和施加至所述核心部的一部分或整个表面的涂覆部，并且

所述核心部包含硅类材料(SiO_x：0≤x＜0.5)，而所述涂覆部包含非结晶或低结晶硅类材料(SiO_y：0.5≤y≤1.8)。

2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

在所述涂覆部中包含的所述硅类材料中，所述非结晶硅类材料仅包括非结晶区域，而所述低结晶硅类材料包括非结晶区域和结晶区域(晶粒)。

3.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其中，

在所述涂覆部中包含的所述低结晶硅类材料中，对应于硅(Si)的(111)面和(220)面的所述晶粒的平均面积比例为35％以下。

4.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其中，

在所述涂覆部中包含的所述低结晶硅类材料中，对应于硅的(111)面和(220)面的所述晶粒的平均粒径为55nm以下。

5.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其中，

在所述涂覆部中包含的所述低结晶硅类材料中，在对应于硅的(111)面和(220)面的所述晶粒中，当所述涂覆部在厚度方向上被分成两个相等部分时，内侧部分中的所述晶粒的平均面积比例和平均粒径等于或大于外侧部分中的所述晶粒的平均面积比例和平均粒径。

6.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其中，

在所述涂覆部中包含的所述低结晶硅类材料中，所述晶粒散布在所述非结晶区域中。

7.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

所述涂覆部由多个层构成。

8.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

在所述核心部中，通过X-射线衍射获得的对应于硅的(111)晶面的衍射峰的半宽(2θ)为20°以下，并且对应于所述(111)晶面的微晶尺寸为10nm以上。

9.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

所述核心部的中间直径在0.5μm以上20μm以下的范围内。

10.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

所述涂覆部的平均厚度在1nm以上5000nm以下的范围内。

11.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

所述涂覆部的平均覆盖率为30％以上。

12.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

所述核心部包含硅的单质。

13.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

所述核心部包含铁(Fe)并且所述铁的含量为0.01wt％以上。

14.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

所述负极包括在负极集流体上的所述负极活性物质层，并且所述负极集流体包含碳(C)和硫(S)，并且碳和硫的含量为100ppm以下。

15.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

所述负极活性物质层包含碳材料。

16.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

所述核心部包含铝(Al)并且所述铝的含量(不包括氧(O)的原子比)在0.1at％以上50at％以下的范围内。

17.根据权利要求16所述的锂离子二次电池，其中，

所述核心部包含选自由铬(Cr)、铁和镍(Ni)组成的组中的一种或多种，并且其含量(不包括氧的原子比)在1at％以上50at％以下的范围内。