[发明专利]一种硅基负极复合材料和锂二次电池

权利要求书

1.一种硅基负极复合材料，其特征在于，所述硅基负极复合材料为硅基颗粒与在所述硅基颗粒表面包覆的碳包覆层的复合材料；

所述硅基颗粒在嵌锂态为包含Li_xM_ySi_z合金的复合材料；其中，0＜X＜25，0＜y＜5,0＜Z＜6；所述M包括Ni、Cu、Zn、Al、Na、Mg、Au、N、P中的一种或多种；

所述硅基颗粒的平均粒径(D₅₀)为0.1-40μm，比表面积为0.5m²/g-40m²/g；嵌锂后，所述Li_xM_ySi_z合金在整个硅基颗粒中呈弥散分布，晶粒尺寸为0.5nm-100nm，所述Li_xM_ySi_z合金的含量占嵌锂后的所述硅基负极复合材料总质量的5％-60％；所述碳包覆层的厚度为1nm-100nm。

2.根据权利要求1所述的硅基负极复合材料，其特征在于，所述Li_xM_ySi_z合金的含量占所述嵌锂后的硅基负极复合材料总质量的10％-30％；

所述碳包覆层的厚度为5nm-25nm；

所述硅基颗粒的平均粒径(D₅₀)为2-15μm，比表面积为1m²/g-10m²/g。

3.根据权利要求1所述的硅基负极复合材料，其特征在于，

所述M为Ni元素时，Li_xM_ySi_z合金具体为Li₁₃Ni₉Si₁₈和/或Li₃Ni₆Si₆，相应的X射线衍射XRD衍射峰最强峰分别位于22.1度和/或47.7度处；

所述M为Cu元素时，Li_xM_ySi_z合金具体为LiCuSi，相应的XRD衍射峰最强峰位于43.0度、47.62度、49.8度处；

所述M为Zn元素时，Li_xM_ySi_z合金具体为Li₂ZnSi，相应的XRD衍射峰最强峰位于21.6度和32.6度处；

所述M为Al元素时，Li_xM_ySi_z合金具体为Li₁₂Al₃Si₄和/或LiAlSi，相应的XRD衍射峰最强峰分别位于20.5度和/或26.0度处；

所述M为Na元素时，Li_xM_ySi_z合金具体为Li₃NaSi₆，相应的XRD衍射峰最强峰位于9.8度处；

所述M为Mg元素时，Li_xM_ySi_z合金具体为Li₁₂Mg₃Si₄，相应的XRD衍射峰最强峰位于20.3度处；

所述M为Au元素时，Li_xM_ySi_z合金具体为Li₂Au₃Si，相应的XRD衍射峰最强峰位于25.4度处；

所述M为N元素时，Li_xM_ySi_z合金具体为LiN₃Si₂和/或Li₈N₄Si和/或Li₂₁N₁₁Si₃和/或Li₁₈N₁₀Si₃，相应的XRD衍射峰最强峰分别位于56.2度和/或32.3度和/或23.0度和/或54.6度处；

所述M为P元素时，合金材料Li_xM_ySi_z具体为Li₅P₃Si，相应的XRD衍射峰最强峰位于26.3度处。