[发明专利]负极活性材料及电池

权利要求书

1.一种制备负极活性材料的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将硅基材料粉末与金属钛粉末混合，进行球磨，得到混合粉末；其中，所述金属钛的量为硅基材料质量的1.5% ~ 15%；

（2）将步骤（1）得到的混合粉末放入气氛炉内，在惰性气氛中进行高温合成，并保温后，得到具有第一包覆层的硅基复合材料，该硅基复合材料以硅基为核结构，以第一包覆层为壳结构；其中，所述高温合成温度为700℃ ~ 1500℃，保温时间2 h ~ 8 h；

（3）将聚合物溶解到溶剂中，配制成聚合物浆料；所述聚合物选自聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇中的一种或几种；

（4）将步骤（2）得到的硅基复合材料加入步骤（3）的聚合物浆料中混合均匀，干燥，直到溶剂完全除去，形成第二包覆层；将得到的产物过筛，得到所述负极活性材料；

其中，所述负极活性材料包括核结构、包覆在所述核结构表面至少一部分的第一包覆层，以及包覆在第一包覆层表面至少一部分的第二包覆层，所述核结构包括硅基材料，所述第一包覆层包括钛元素，所述第二包覆层包括聚合物，且所述负极活性材料在以CuKα射线为放射源的X射线衍射测试中检测到Ti₅Si₃相。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤（5）：在步骤（1）和/或步骤（3）中加入导电材料。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述金属钛的量为硅基材料质量的3% ~ 10%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述球磨时间为3 h ~ 10h。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述球磨时间为为5 h ~ 8h。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述高温合成温度为900℃~ 1200℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述保温时间为3.5 h ~ 6h。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述惰性气氛由下述至少一种气体提供：氮气、氩气、氦气。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述高温合成步骤中升温速度为1 ~ 10℃/min。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述高温合成步骤中升温速度为1 ~ 5℃/min。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述溶剂选自水、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇中的一种或几种。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述聚合物的加入量占硅基复合材料质量的0.5% ~ 10%。

13.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤（5）中，所述导电材料选自导电炭黑、碳纳米管、石墨烯。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅基材料选自单质硅、硅氧化合物、硅碳化合物、硅合金中的一种或多种。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一包覆层的厚度为50 nm ~ 400nm，所述第一包覆层的质量占负极活性材料总质量的1% ~ 10%。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一包覆层的厚度为100 nm ~ 300nm。