[发明专利]一种复合硅材料和锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括负极片，所述负极片包括负极集流体、设置在负极集流体表面的第一负极活性层以及设置在所述第一负极活性层远离负极集流体的表面的第二负极活性层，所述第一负极活性层包括碳基负极活性物质和复合硅材料，所述第二负极活性层中包括碳基负极活性物质；

所述复合硅材料包括若干个基体颗粒和分散在所述基体颗粒之间的第一导电材料；

其中，所述基体颗粒包括硅材料和包覆在硅材料部分外表面的包覆层，所述包覆层包括第一包覆层和第二包覆层，所述第一包覆层和所述第二包覆层依次包覆在所述硅材料的部分外表面，所述第一包覆层包括碳，所述第二包覆层包括Al₂O₃和第二导电材料，所述第二导电材料包括石墨烯和导电碳管；

所述第一导电材料包括石墨烯和/或导电碳管；

所述第一负极活性层中碳基负极活性物质和所述复合硅材料的D50的差值为0-3.5μm；

所述第二负极活性层中碳基负极活性物质的D50小于所述第一负极活性层中碳基负极活性物质的D50，且所述第一负极活性层中碳基负极活性物质的D50和所述第二负极活性层中碳基负极活性物质的D50的差值为3-9μm。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述复合硅材料通过如下制备方法制备得到：

将沥青包覆在所述硅材料的外表面，并煅烧得到表面包覆有第一包覆层的硅材料；

将表面包覆有第一包覆层的硅材料分散在第二包覆层浆液中，调节pH为4.5-11.3，挥发所述第二包覆层浆液中的溶剂至固形物的质量分数为40-55％，随后转移至反应釜中，继续升温至100-200℃，搅拌1-10h，得到基体颗粒前体，所述第二包覆层浆液包括铝盐和第二导电材料；

将所述基体颗粒前体在800-1350℃下煅烧1-10h，升高温度至1300-1550℃继续煅烧1-10h，得到所述基体颗粒；

将所述基体颗粒分散在第一导电浆液中，并造粒得到所述复合硅材料，所述第一导电浆液包括第一导电材料。

3.根据权利要求1-2任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一导电材料包括石墨烯和导电碳管，且所述石墨烯和导电碳管的质量比为1：(1.25-9)。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述复合硅材料的D50为12-18μm，所述复合硅材料的D90与D50的差值为3-6μm。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一负极活性层中所述碳基负极活性物质与所述复合硅材料的质量比为(75-99.9)：(25-0.1)。