[发明专利]可充电锂电池的负极活性材料和可充电锂电池

权利要求书

1、一种可充电锂电池的负极活性材料，包括：

Si与第一金属的金属间化合物；

含有Cu和Al的金属基体。

2、如权利要求1所述的负极活性材料，其中，金属间化合物的第一金属包括能够改变包括Si、Cu和Al的合金的低共熔点的金属。

3、如权利要求2所述的负极活性材料，其中，第一金属选自于由Ca、Cr、Co、Fe、Mn、Ni、Ti、Zr及它们的组合组成的组。

4、如权利要求3所述的负极活性材料，其中，第一金属为Ca。

5、如权利要求1所述的负极活性材料，其中，负极活性材料用式1表示：

式1

x(aSi-bM)-y(cCu-dAl)

其中，x+y为100wt％，x在30wt％至70wt％的范围内，y在30wt％至70wt％的范围内；a+b为100wt％，a在60wt％至99wt％的范围内，b在1wt％至40wt％的范围内；c+d为100wt％，c在70wt％至85wt％的范围内，d在15wt％至30wt％的范围内；M是选自于由Ca、Cr、Co、Fe、Mn、Ni、Ti、Zr及它们的组合组成的组中的金属。

6、如权利要求1所述的负极活性材料，其中，金属间化合物存在的量在30wt％至70wt％的范围内，金属基体存在的量在30wt％至70wt％的范围内。

7、如权利要求6所述的负极活性材料，其中，Si在金属间化合物中存在的量在60wt％至99wt％的范围内，第一金属在金属间化合物中存在的量在1wt％至40wt％的范围内。

8、如权利要求7所述的负极活性材料，其中，Si在金属间化合物中存在的量在80wt％至90wt％的范围内，第一金属在金属间化合物中存在的量在10wt％至20wt％的范围内。

9、如权利要求6所述的负极活性材料，其中，Cu在金属基体中存在的量在70wt％至85wt％的范围内，Al在金属基体中存在的量在15wt％至30wt％的范围内。

10、如权利要求9所述的负极活性材料，其中，Cu在金属基体中存在的量在72wt％至82wt％的范围内，Al在金属基体中存在的量在18wt％至28wt％的范围内。

11、如权利要求1所述的负极活性材料，其中，金属间化合物和金属基体形成具有层结构的合金。

12、如权利要求11所述的负极活性材料，其中，金属间化合物为厚度在10nm至300nm的范围内的针结构或片结构。

13、如权利要求11所述的负极活性材料，其中，金属间化合物为长度在30nm至2μm的范围内的针结构或片结构。

14、如权利要求11所述的负极活性材料，其中，金属基体为厚度在10nm至300nm的范围内的针结构或片结构。

15、如权利要求11所述的负极活性材料，其中，金属基体为长度在30nm至2μm的范围内的针结构或片结构。

16、如权利要求11所述的负极活性材料，其中，负极活性材料具有层结构，并以2000rpm至5000rpm的范围内的淬火速度制备负极活性材料。

17、一种可充电锂电池，包括：

负极，包括负极活性材料，所述负极活性材料包括Si与第一金属的金属间化合物以及含有Cu和Al的金属基体；

正极，包括能够可逆地嵌入/脱嵌锂离子的正极活性材料；

电解液。

18、如权利要求17所述的可充电锂电池，其中，金属间化合物的第一金属能够改变包括Si、Cu和Al的合金的低共熔点。

19、如权利要求18所述的可充电锂电池，其中，第一金属选自于由Ca、Cr、Co、Fe、Mn、Ni、Ti、Zr及它们的组合组成的组。

20、如权利要求19所述的可充电锂电池，其中，第一金属为Ca。