[发明专利]负极及其制造方法、电池及其制造方法

权利要求书

1.一种负极，包括：

负极集电体；和

设置在所述负极集电体上的负极活性材料层，

其中，所述负极活性材料层包含多个含硅(Si)负极活性材料粒子以及所述负极活性材料粒子之间的间隙中的含有不与电极反应物形成合金的金属元素的金属材料；

所述多个负极活性材料粒子设置在所述负极集电体上；并且

在所述负极活性材料层沿着所述多个负极活性材料粒子设置方向的剖面中，一个下述区域在垂直于所述负极集电体表面的方向被平分为上区和下区，所述下区中的金属材料所占的面积比为60％或更大，其中所述区域被在与所述负极集电体表面交叉的方向上延伸并穿过两个相邻的所述负极活性材料粒子的顶点的两条直线以及沿着所述负极集电体表面的方向上延伸并穿过所述金属材料的上端点和下端点的两条直线所包围。

2.如权利要求1的负极，其中所述负极活性材料粒子之间的所述间隙被所述金属材料填充。

3.如权利要求1的负极，其中所述负极活性材料粒子连结至所述负极集电体。

4.如权利要求1的负极，其中所述负极活性材料粒子与所述负极集电体形成合金。

5.如权利要求1的负极，其中所述金属材料覆盖所述负极活性材料粒子的至少部分表面。

6.如权利要求1的负极，其中所述负极活性材料粒子具有多层结构，并且所述负极活性材料层在所述负极活性材料粒子内的间隙中包含所述金属材料。

7.如权利要求6的负极，其中所述负极活性材料粒子内的所述间隙被所述金属材料填充。

8.如权利要求1的负极，其中所述金属材料为选自铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)和钛(Ti)中的至少一种。

9.如权利要求1的负极，其中单位面积的所述负极活性材料粒子的摩尔数M1与单位面积的所述金属材料的摩尔数M2之比M2/M1(摩尔比)为1/15-7/1。

10.如权利要求1的负极，其中所述负极表面上的所述金属材料所占的原子数比为2-82原子％。

11.如权利要求1的负极，其中所述负极活性材料粒子还含有氧(O)，并且所述负极活性材料粒子中的氧含量为3-40原子％。

12.如权利要求1的负极，其中所述负极活性材料粒子还含有选自铁、钴、镍、铬、钛和钼(Mo)的至少一种金属元素。

13.如权利要求1的负极，其中所述金属材料还含有氧，并且所述金属材料中的氧含量为1.5-30原子％。

14.如权利要求1的负极，其中

所述负极活性材料层具有含氧区，在所述含氧区中，所述负极活性材料层在厚度方向上还含有氧，并且

所述含氧区中的氧含量高于其它区域中的氧含量。

15.如权利要求1的负极，其中

所述负极活性材料层含有由包括作为一次粒子的所述负极活性材料粒子的团聚体形成的二次粒子，

通过在所述负极活性材料层的厚度方向上具有深度的沟槽，每个所述二次粒子在所述负极活性材料层的面内方向上分离，

所述一次粒子的一部分是被所述沟槽分裂的分裂粒子，并且

至少在所述负极活性材料层的一部分中，对于相邻的五个或更多个所述二次粒子，其中每个所述二次粒子平均存在十个或更多个所述分裂粒子。

16.如权利要求15的负极，其中，对于所述二次粒子，在所述负极活性材料层的至少一部分厚度方向上，在连续10个所述二次粒子中，垂直于厚度方向的方向上的长度大于厚度方向的长度的二次粒子的数量比为50％或更大。

17.如权利要求1的负极，其中所述负极集电体的表面的十点平均粗糙度Rz为1.5-6.5μm。

18.如权利要求1的负极，其中所述负极活性材料粒子由气相沉积法形成。

19.如权利要求1的负极，其中所述金属材料由气相沉积法或液相沉积法形成。

20.如权利要求1的负极，其中所述金属材料由电解镀覆法形成。

21.如权利要求1的负极，其中所述金属材料具有结晶性。