[发明专利]负极活性物质及各自包含该负极活性物质的负极和锂电池

权利要求书

1.一种负极活性物质，包括：

复合核，所述复合核包括碳质基底和在所述碳质基底上的金属或类金属纳米结构；和

涂层，所述涂层形成在所述复合核的至少部分上并包括金属氧化物涂层和非结晶的碳质涂层。

2.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述金属氧化物涂层包括选自元素周期表的第2族至第13族的元素组成的组中的至少一种金属的氧化物。

3.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述金属氧化物涂层包括选自由锌、锆、镍、钴、锰、硼、镁、钙、锶、钡、钛、钒、铁、铜、铝、铬、钼、铌和钽组成的组中的至少一种金属的氧化物。

4.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述金属氧化物涂层包括由下面化学式1表示的金属氧化物：

<化学式1>

M_aO_b

其中，在化学式1中，1≤a≤4，1≤b≤10，并且M为选自由锆、镍、钴、锰、硼、镁、钙、锶、钡、钛、钒、铁、铜、铝、锌、铬、钼、铌和钽组成的组中的至少一种。

5.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述金属氧化物涂层包括选自由氧化钛、氧化铝、三氧化铬、氧化锌、氧化铜、氧化镁、二氧化锆、三氧化钼、五氧化二钒、五氧化二铌和五氧化二钽组成的组中的至少一种氧化物。

6.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述金属氧化物涂层对锂是惰性的。

7.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述金属氧化物涂层不与锂形成锂金属氧化物。

8.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，基于所述负极活性物质的总重量，所述金属氧化物涂层的量为0.1wt%至20wt%。

9.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述非结晶的碳质涂层包括选自由软碳、硬碳、碳沥青、中间相碳沥青、烧结焦炭和它们的组合组成的组中的非晶碳。

10.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，基于所述负极活性物质的总重量，所述非结晶的碳质涂层的量为1wt%至30wt%。

11.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述金属氧化物涂层布置在所述复合核上，并且所述非结晶的碳质涂层布置在所述金属氧化物涂层上。

12.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述非结晶的碳质涂层布置在所述复合核上，并且金属氧化物涂层布置在所述非结晶的碳质涂层上。

13.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述金属或类金属纳米结构为选自由纳米线、纳米管、纳米带、纳米棒、纳米多孔体和纳米模板组成的组中的至少一种的形式。

14.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述金属或类金属纳米结构包括选自由元素周期表的第13、14、15族的元素组成的组中的至少一种元素。

15.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述金属或类金属纳米结构包括选自由硅、锗和锡组成的组中的至少一种元素。

16.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述金属或类金属纳米结构为包括选自由Si、SiO_x、Si-Z合金和它们的组合组成的组中的至少一种材料的硅基纳米线，

其中，0<x<2，且Z为碱金属，碱土金属，元素周期表的第13、14、15和16族的元素、过渡金属、稀土元素或它们的组合，并且不为Si。

17.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述碳质基底包括选自由天然石墨、人造石墨、可膨胀石墨、石墨烯、碳黑、富勒烯烟炱、碳纳米管和碳纤维组成的组中的至少一种。

18.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述碳质基底为球形、平面、纤维、管状或粉末的形式。

19.一种负极，包括：

权利要求1至18任一项所述的负极活性物质。

20.一种锂电池，包括：

权利要求19所述的负极。