[发明专利]用于锂离子二次电池的负极材料、含该负极材料的负极及其制备方法以及含该负极的电池

权利要求书

1.一种用于锂离子二次电池的负极材料，该负极材料包括具有核壳结构的复合粒子、导电添加剂和酰胺类耐高温粘结剂。

2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述核壳结构的复合粒子包括：含有硅基活性材料的内核和含有无机包覆材料的外壳层。

3.根据权利要求1或2所述的负极材料，其特征在于，所述硅基活性材料为硅、硅氧化物、硅合金中的一种或多种；

优选地，所述硅基活性材料还可以混合有碳材料、锡单质、锡氧化物、锡合金、氧化亚锰和氧化铬中的一种或多种。

4.根据权利要求1至3任一项所述的负极材料，其特征在于，所述无机包覆材料为C、Cu、Fe、Ni、Cr、Al₂O₃、TiO₂、Li₂Si₂O₅、Li₂SiO₃、Li₄SiO₄、Li₈SiO₆、SiO₂和Li₃PO₄中的一种或多种。

5.根据权利要求1至4任一项所述的负极材料，其特征在于，所述内核的粒径为10纳米-4微米，优选为50纳米-4微米，更优选为500纳米-2微米。

6.根据权利要求1至5任一项所述的负极材料，其特征在于，所述外壳层厚度为1纳米-500纳米，优选为50纳米-100纳米，更优选为50纳米-80纳米。

7.根据权利要求1至6任一项所述的负极材料，其特征在于，所述核壳结构的复合粒子的粒径为100纳米～100微米，优选为1微米～20微米。

8.根据权利要求1至7任一项所述的负极材料，其特征在于，所述导电添加剂为石墨粉，导电炭黑，乙炔黑，碳纳米管，例如单壁碳纳米管、多壁碳纳米管，碳纤维，金属粉和金属纤维中的一种或多种；

优选地，所述石墨粉、导电炭黑、乙炔黑或金属粉的粒径为1纳米-20微米；

更优选地，所述碳纳米管、碳纤维或金属纤维的长度为10纳米-20微米，直径为10纳米-500纳米。

9.根据权利要求1至8任一项所述的负极材料，其特征在于，所述酰胺类耐高温粘结剂为聚酰胺酰亚胺、聚酰胺、聚酰亚胺中的一种或多种；

优选为芳香族聚酰胺酰亚胺、芳香族聚酰胺、芳香族聚酰亚胺中的一种或多种。

10.根据权利要求1至9任一项所述的负极材料，其特征在于，所述核壳结构的复合粒子占所述负极材料总重量的3～98wt％，优选为20～95wt％；所述导电添加剂占所述负极材料总重量的1～35wt％，优选为5-10wt％；所述酰胺类耐高温粘结剂占所述负极材料总重量的1-30wt％，优选为5-15wt％，更优选为10wt％。

11.一种用于锂离子二次电池的负极，所述负极包括权利要求1至10任一项所述的负极材料和集流体；优选地，所述集流体为各种导电的箔、网、多孔体、泡沫体或纤维体材料的载体，例如铜箔、镍网、泡沫镍和碳毡。

12.一种权利要求11所述的负极的制备方法，该制备方法包括：将核壳结构的复合粒子、导电添加剂、粘结剂涂覆于集流体上，在真空或惰性气氛中，在80-450℃，优选为120℃-350℃，更优选为120℃-300℃进行热处理，热处理时间为10分钟-10小时。

13.一种锂离子二次电池，该二次电池包含权利要求11所述的负极。