[发明专利]复合负极活性材料及其制备方法以及含其的负极和锂电池

权利要求书

1.一种复合负极活性材料，包括：

结晶过渡金属；

结晶金属间化合物，其包括该过渡金属作为结晶金属间化合物的一种成 分，该结晶金属间化合物能够与锂合金化；和

无定形碳，

其中该结晶过渡金属以与该能够与锂合金化的结晶金属间化合物结构 上分离的相存在，和

其中基于该结晶过渡金属和该能够与锂合金化的结晶金属间化合物的 总重量，该结晶金属间化合物中的过渡金属与该结晶过渡金属小于45重量 ％，

其中所述结晶过渡金属不能够与锂合金化，

其中所述结晶过渡金属不与所述金属间化合物形成合金。

2.权利要求1的复合负极活性材料，其中该碳存在于该能够与锂合金 化的结晶金属间化合物和该结晶过渡金属的晶粒间区域中。

3.权利要求1的复合负极活性材料，其中该结晶过渡金属为Co或Ni。

4.权利要求1的复合负极活性材料，其中该结晶金属间化合物为 Sn₂Co。

5.权利要求1的复合负极活性材料，其中，在X射线光电子能谱法分 析中，在4.5eV-7eV和27eV-29eV的范围中，获得该复合负极活性材料的碳 损耗谱。

6.权利要求1的复合负极活性材料，其中，在该复合负极活性材料中， 基于该结晶过渡金属和该能够与锂合金化的结晶金属间化合物的总重量，该 结晶金属间化合物中的过渡金属和该结晶过渡金属为10-小于45重量％。

7.一种制备复合负极活性材料的方法，该方法包括：

在惰性气氛中机械研磨能够与锂合金化的金属以及过渡金属和无定形 碳的复合物以形成该复合负极活性材料，该复合负极活性材料包括：

该过渡金属的一部分，作为结晶过渡金属；

结晶金属间化合物，其包括该过渡金属的另一部分作为结晶金属间化合 物的一种成分，该结晶金属间化合物能够与锂合金化；和

所述碳，

其中该结晶过渡金属以与该能够与锂合金化的结晶金属间化合物结构 上分离的相存在，和其中基于该结晶过渡金属和该能够与锂合金化的结晶金 属间化合物的总重量，该结晶金属间化合物中的过渡金属与该结晶过渡金属 小于45重量％，

其中所述结晶过渡金属不能够与锂合金化，

其中所述结晶过渡金属不与所述金属间化合物形成合金。

8.权利要求7的方法，其中将该能够与锂合金化的金属以及该过渡金 属和碳的复合物机械研磨10小时-小于30小时的时间。

9.权利要求7的方法，其中该过渡金属和碳的复合物是以前体的烧结 生成物形成的。

10.权利要求9的方法，其中该前体包括选自乙酰丙酮钴、硬脂酸钴、 乙酸钴、苯均三酸钴、富马酸钴、草酸钴、酞菁钴、邻苯二甲酸钴及其组合 的至少一种化合物。

11.权利要求7的方法，其中该碳存在于该能够与锂合金化的结晶金属 间化合物和该结晶过渡金属的晶粒间区域中。

12.权利要求7的方法，其中该结晶过渡金属为Co或Ni。

13.权利要求7的方法，其中该结晶金属间化合物为Sn₂Co。

14.权利要求7的方法，其中，在X射线光电子能谱法分析中，在 4.5eV-7eV和27eV-29eV的范围中获得该复合负极活性材料的碳损耗谱。

15.权利要求7的方法，其中，在该复合负极活性材料中，基于该结晶 过渡金属和该能够与锂合金化的结晶金属间化合物的总重量，该结晶金属间 化合物中的过渡金属和该结晶过渡金属为10-小于45重量％。

16.一种包含权利要求1-6任一项的复合负极活性材料的负极。

17.一种包括权利要求16的负极的锂电池。