[发明专利]复合负极活性材料及其制造方法和包括该复合负极活性材料的负极

权利要求书

1.一种复合负极活性材料，包括：

硅基核颗粒；

位于所述硅基核颗粒上的外部碳涂层；

与所述外部碳涂层接触且从所述外部碳涂层突出的第一单壁碳纳米管；

与所述外部碳涂层间隔开且包括第二单壁碳纳米管的导电结构；和

结合至所述第一单壁碳纳米管和至少一个所述第二单壁碳纳米管的交联材料，

其中所述至少一个所述第二单壁碳纳米管通过所述交联材料与所述第一单壁碳纳米管交联，并因此所述导电结构和所述第一单壁碳纳米管彼此连接。

2.根据权利要求1所述的复合负极活性材料，其中所述硅基核颗粒包括由下述化学式1表示的化合物：

[化学式1]

M_xSiO_y

其中，在化学式1中，M是选自由Li、Mg和Al构成的群组中的一者或多者，且0≤x≤0.4，0≤y＜2。

3.根据权利要求1所述的复合负极活性材料，进一步包括形成在所述硅基核颗粒和所述外部碳涂层之间的内部碳涂层。

4.根据权利要求1所述的复合负极活性材料，其中所述第一单壁碳纳米管和所述第二单壁碳纳米管的重量的总和为基于所述复合负极活性材料的0.04重量％至0.7重量％。

5.根据权利要求1所述的复合负极活性材料，其中所述交联材料是选自由炭黑、天然石墨和人工石墨构成的群组中的一者或多者。

6.根据权利要求1所述的复合负极活性材料，其中所述交联材料以0.6重量％至5重量％的量被包括在所述复合负极活性材料中。

7.根据权利要求1所述的复合负极活性材料，其中所述交联材料为球状。

8.根据权利要求1所述的复合负极活性材料，其中所述交联材料的平均颗粒直径(D₅₀)在0.01μm至3μm的范围内。

9.根据权利要求1所述的复合负极活性材料，其中所述第一单壁碳纳米管和所述第二单壁碳纳米管的重量的总和与所述交联材料的重量的比例为1：99至40：60。

10.一种制造权利要求1所述的复合负极活性材料的方法，包括：

混合硅基核颗粒、用于形成外部碳涂层的前体、两种或更多种单壁碳纳米管、和交联材料，以形成混合物；和

热处理所述混合物。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述混合物的热处理是通过喷雾干燥法来实施。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述用于形成外部碳涂层的前体是选自由羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素、和纤维素胶构成的群组中的一者或多者。

13.根据权利要求10所述的方法，进一步包括，在进行混合之前，在所述硅基核颗粒上形成内部碳涂层，并且所述内部碳涂层的形成是通过利用选自由甲烷、乙烷和乙炔构成的群组中的一种或多种类型的烃气体的化学气相沉积(CVD)法来实施。

14.一种负极，包括：

负极集电器；和

形成在所述负极集电器上的负极活性材料层，

其中所述负极活性材料层包括：

包括权利要求1所述的复合负极活性材料的负极材料；

粘合剂；和

导电材料。

15.根据权利要求14所述的负极，其中所述负极材料进一步包括碳基活性材料，并且所述负极材料包括重量比为1：99至35：65的所述复合负极活性材料和所述碳基活性材料。