[发明专利]负极活性物质、其制备方法和锂二次电池

权利要求书

1.一种包含硅氧化物的负极活性物质，当对进行至少一次充电后的硅氧化物进行硅的固态NMR(²⁹Si-DDMAS)测定时，所述负极活性物质满足以下式1和式2，

(式1)0.42≤S1/(S1+S2+S3)≤0.55

(式2)0.21≤S3/(S1+S2+S3)≤0.26，

其中，S1为归属于具有Si-Si键且具有在0～-15ppm、-55ppm、-84ppm和-88ppm处的峰的Si的一组信号的峰面积的总和，

S2为归属于具有Si(OH)_4-n(OSi)_n(n＝3，4)结构且具有在-100ppm和-120ppm处的峰的Si的一组信号的峰面积的总和，

S3为归属于具有Si(OLi)_4-n(OSi)_n(n＝0，1，2，3)结构且具有在-66ppm、-74ppm、-85ppm和-96ppm处的峰的Si的一组信号的峰面积的总和。

2.负极活性物质，其中在进行一次充电后满足所述式1和所述式2的条件。

3.根据权利要求1或2的负极活性物质，其中所述负极活性物质含有用锂预掺杂的硅氧化物，且在进行至少一次充电后满足所述式1和所述式2的条件。

4.根据权利要求3的负极活性物质，其中通过采用如下方法中的至少一种，用锂对硅氧化物进行预掺杂：

(i)利用锂的热扩散的方法，和

(ii)电化学掺杂锂的方法。

5.根据权利要求4的负极活性物质，其中在通过(i)利用锂的热扩散进行预掺杂后，通过(ii)电化学掺杂锂的方法进行预掺杂。

6.一种锂二次电池，包含负极、正极和电解质，所述负极包含权利要求1～5中至少一项的负极活性物质、粘合剂和集电器。

7.一种用于制造包含硅氧化物的负极活性物质的方法，所述方法包括用锂对硅氧化物进行掺杂的步骤，

其中在用锂对硅氧化物进行掺杂的步骤中掺杂锂，使得当对进行至少一次充电后的硅氧化物进行硅的固态NMR(²⁹Si-DDMAS)测定时满足以下式1和式2，

(式1)0.42≤S1/(S1+S2+S3)≤0.55

(式2)0.21≤S3/(S1+S2+S3)≤0.26，

其中，S1为归属于具有Si-Si键且具有在0～-15ppm、-55ppm、-84ppm和-88ppm处的峰的Si的一组信号的峰面积的总和，

S2为归属于具有Si(OH)_4-n(OSi)_n(n＝3，4)结构且具有在-100ppm和-120ppm处的峰的Si的一组信号的峰面积的总和，

S3为归属于具有Si(OLi)_4-n(OSi)_n(n＝0，1，2，3)结构且具有在-66ppm、-74ppm、-85ppm和-96ppm处的峰的Si的一组信号的峰面积的总和。

8.根据权利要求7的制造负极活性物质的方法，其中通过采用如下方法中的至少一种，用锂对硅氧化物进行掺杂：

(i)利用锂的热扩散的方法，和

(ii)电化学掺杂锂的方法。

9.根据权利要求8的制造负极活性物质的方法，其中通过(i)利用锂的热扩散的方法用锂对硅氧化物进行掺杂，其后通过(ii)电化学掺杂锂的方法用锂对硅氧化物进行掺杂。

10.一种用于包含硅氧化物的负极活性物质的评价方法，所述方法包括：

对进行至少一次充电后的硅氧化物进行硅的固态NMR(²⁹Si-DDMAS)测定，以及根据是否满足以下式1和式2对负极活性物质进行选择，

(式1)0.42≤S1/(S1+S2+S3)≤0.55

(式2)0.21≤S3/(S1+S2+S3)≤0.26，

其中，S1为归属于具有Si-Si键且具有在0～-15ppm、-55ppm、-84ppm和-88ppm处的峰的Si的一组信号的峰面积的总和，

S2为归属于具有Si(OH)_4-n(OSi)_n(n＝3，4)结构且具有在-100ppm和-120ppm处的峰的Si的一组信号的峰面积的总和，

S3为归属于具有Si(OLi)_4-n(OSi)_n(n＝0，1，2，3)结构且具有在-66ppm、-74ppm、-85ppm和-96ppm处的峰的Si的一组信号的峰面积的总和。