[发明专利]一种负极活性材料及其制备方法和一种锂离子电池

权利要求书

1.一种负极活性材料，该负极活性材料具有核壳结构，所述核壳结构由内核和外壳组成，内核为石墨；其特征在于，外壳为复合粒子，包括第一层壳和第二层壳；第一层壳为锡或锡合金，包覆于内核表面；第二层壳为氧化铝，包覆于锡或锡合金表面。

2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述内核的平均粒径为2-15微米，外壳的平均粒径为10-200纳米。

3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，以负极活性材料的总质量为基准，70wt%≤内核的含量＜100wt%，0＜外壳的含量≤30wt%。

4.根据权利要求1或3所述的负极活性材料，其特征在于，以外壳的总质量为基准，80wt%≤第一层壳的含量＜100wt%，0＜第二层壳的含量为≤20wt%。

5.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述锡合金中含有金属锡和金属M，M为不具有电化学活性的金属元素；所述锡合金中，金属锡与金属M的摩尔比为2：1-3。

6.根据权利要求5所述的负极活性材料，其特征在于，M选自Co，Ni，Cu，Cr中的至少一种。

7.权利要求1所述的负极活性材料的制备方法，包括以下步骤：

1）对石墨进行表面处理；

2）将表面处理后的石墨与水溶性铝化合物混合，再加入金属盐水溶液，得到混合体系；所述金属盐水溶液中含有水溶性锡盐，选择性含有水溶性M盐；M为不具有电化学活性的金属元素；

3）往步骤2）的混合体系中加入水溶性碱性物质，至沉淀完全，干燥得到前驱体；

4）对前驱体进行烧结，得到所述负极活性材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述表面处理包括将石墨浸入酸或碱中进行酸化或碱化，酸化或碱化的温度为60-80℃。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，水溶性铝化合物为AlCl₃、Al₂(SO₄)₃或Al(NO₃)₃；水溶性锡盐为SnCl₄、Sn(SO₄)₂、Sn(NO₃)₄、SnCl₂、SnSO₄、Sn(NO₃)₂；水溶性M盐为M的氯化物、硫酸盐或硝酸盐，M选自Co，Ni，Cu， Cr中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，以100重量份的石墨为基准，0＜水溶性铝化合物的用量≤5重量份，0＜金属盐水溶液的用量≤25重量份。

11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中还包括往混合体系中加入分散剂的步骤；所述分散剂为葡萄糖、蔗糖、聚乙烯醇、柠檬酸、酒石酸或EDTA；以100重量份的石墨为基准，0＜分散剂的用量≤10重量份。

12.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，烧结温度为700-1200℃，烧结时间为2-10h。

13.一种锂离子电池，包括正极、负极和设置于正极、负极之间的隔膜，所述负极包括负极集电体及涂覆于负极集电体上的负极活性材料，其特征在于，所述负极活性材料为权利要求1-6任一项所述的负极活性材料。