[发明专利]用于二次电池的负极活性材料及其制备方法

权利要求书

1.一种负极活性材料，所述负极活性材料包含：

硅单相；和

硅-金属合金相，所述硅单相被所述硅-金属合金相包围，

其中，所述负极活性材料包含5至30重量％的镍、5至30重量％的钛和40至90重量％的硅，

所述负极活性材料在X射线衍射分析光谱中具有所述硅-金属合金相的第一峰，

所述硅单相通过机械合金化精细地分布在所述硅-金属单相中，并且

由所述硅-金属合金相的(501)表面产生的第一峰的值比由未经过所述机械合金化的硅-金属合金相的(501)表面产生的第一峰的值大0.6°至0.9°。

2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中，第一峰由Ni₄Si₇Ti₄的(501)表面产生并且出现在40.3±0.15度(°)。

3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中，

由所述硅-金属合金相的(501)表面产生的第一峰的值比由未经过所述机械合金化的硅-金属合金相的(501)表面产生的第一峰的值大0.7°至0.8°。

4.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中，

由于通过进行包括高能研磨的机械合金化而使晶格在垂直于(501)表面的方向上收缩，由所述硅-金属合金相的(501)表面产生的第一峰在X射线衍射分析光谱中的右手侧比由未经过所述机械合金化的硅-金属合金相的(501)表面产生的第一峰多位移0.6°至0.9°。

5.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中，

由于通过进行包括高能研磨的机械合金化而使晶格在垂直于(501)表面的方向上收缩，由所述硅-金属合金相的(501)表面产生的第一峰在X射线衍射分析光谱中的右手侧比由未经过所述机械合金化的硅-金属合金相的(501)表面产生的第一峰多位移0.7°至0.8°。

6.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中，

所述负极活性材料包含10至30重量％的镍、10至30重量％的钛和40至80重量％的硅。

7.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中，

由所述X射线衍射分析光谱获得的所述硅单相的尺寸小于20nm。

8.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料在X射线衍射分析光谱中还具有所述硅-金属合金相的第二峰。

9.根据权利要求8所述的负极活性材料，其中，第二峰由Ni₄Si₇Ti₄的(501)表面产生并且出现在40.83±0.1度(°)。

10.一种制备在二次电池中使用并且包含硅-金属合金粉末的负极活性材料的方法，

将硅和金属熔融以形成熔融的混合物；

通过快速冷却使所述熔融的混合物凝固，以形成带状的快速冷却凝固产物；和

通过使用高能研磨设备研磨所述快速冷却凝固产物，以形成合金粉末并同时使硅单相在该合金粉末中碎裂，

其中，在该合金粉末中的所述硅单相的尺寸小于50nm。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，

所述高能研磨设备包括选自高能球磨设备、搅拌球磨设备、油基球磨设备和振动球磨设备中的至少一种。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，

通过使用高能研磨设备研磨所述快速冷却凝固产物进行4至6小时。