[发明专利]负极活性材料、包含其的锂二次电池和制造负极活性材料的方法

权利要求书

1.一种核-壳结构的负极活性材料，其通过如下方法制得，所述方法包括：

(S1)通过将包含碳材料的壳涂布在包含金属和/或准金属的氧化物的核的表面上形成核-壳结构的复合物；

(S2)通过将所述复合物与锂金属粉末混合来形成混合物；以及

(S3)对所述混合物进行热处理，

其中所述负极活性材料包含：

核，所述核包含合金化的氧化物-Li；和

涂布在所述核的表面上的壳，所述壳包含碳材料，

其中所述合金化的氧化物-Li由式(MO_x-Li_y)表示，所述核-壳结构由式(MO_x-Li_y)-C表示，其中M表示金属和或准金属，x大于0且小于1.5，且y大于0且小于4，

其中所述合金化的氧化物-Li具有均匀的组成。

2.根据权利要求1的负极活性材料，其中所述金属和或准金属选自如下：Si、Sn、Al、Sb、Bi、As、Ge、Pb、Zn、Cd、In、Ti、Ga及它们的合金。

3.根据权利要求1的负极活性材料，其中所述氧化物是选自如下物质中的任意一种化合物或它们的混合物：SiO、SnO和SnO₂。

4.根据权利要求1的负极活性材料，其中所述核的直径为0.05μm～30μm。

5.根据权利要求1的负极活性材料，其中所述碳材料为结晶碳、无定形碳或它们的混合物。

6.根据权利要求1的负极活性材料，其中基于所述负极活性材料的重量，所述壳的碳材料为0.05重量％～30重量％。

7.一种锂二次电池用负极，包含：

集电器；和

负极活性材料层，所述负极活性材料层形成在所述集电器的至少一个表面上并包含权利要求1～6中任一项的负极活性材料。

8.一种锂二次电池，所述锂二次电池包含：

正极；

权利要求7的负极；和

设置在所述正极与所述负极之间的隔膜。

9.一种制造负极活性材料的方法，包括：

(S1)通过将包含碳材料的壳涂布在包含金属和或准金属的氧化物的核的表面上形成核-壳结构的复合物；

(S2)通过将所述复合物与锂金属粉末混合来形成混合物；以及

(S3)对所述混合物进行热处理，

其中所述负极活性材料具有包含合金化的氧化物-Li的核以及涂布在所述核的表面上的包含碳材料的壳，

所述合金化的氧化物-Li由式(MO_x-Li_y)表示，所述负极活性材料由式(MO_x-Li_y)-C表示，其中M表示金属和或准金属，x大于0且小于1.5，且y大于0且小于4。

10.根据权利要求9的方法，其中所述金属和或准金属选自如下：Si、Sn、Al、Sb、Bi、As、Ge、Pb、Zn、Cd、In、Ti、Ga及它们的合金。

11.根据权利要求9的方法，其中所述氧化物是选自如下物质中的任意一种化合物或它们的混合物：SiO、SnO和SnO₂。

12.根据权利要求9的方法，其中所述核的直径为0.05μm～30μm。

13.根据权利要求9的方法，其中所述碳材料为结晶碳、无定形碳或它们的混合物。

14.根据权利要求9的方法，其中基于所述负极活性材料的重量，所述壳的碳材料为0.05重量％～30重量％。

15.根据权利要求9的方法，其中在形成所述混合物的步骤中，所述复合物与所述锂金属粉末的重量比为30:70～95:5。

16.根据权利要求9的方法，其中在500℃～2000℃的温度条件下实施所述热处理步骤(S3)。