本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池負(fù)極活性材料及其制備方法、負(fù)極和包含該負(fù)極的鋰離子電池。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，作為鋰離子電池負(fù)極活性材料，石墨的實(shí)際容量己接近理論值372mah/g，但其仍然不能滿足動(dòng)力電池對(duì)比容量和能量密度的高要求；而硅的理論容量高達(dá)4212mah/g，因此近年來其在鋰離子電池領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注；硅的嵌鋰機(jī)理為合金化機(jī)理，理論容量計(jì)算其在最終嵌鋰態(tài)（li22si5）時(shí)體積膨脹為原來的400%，由于存在體積膨脹的問題，因此，作為負(fù)極活性材料使用時(shí)，會(huì)嚴(yán)重導(dǎo)致負(fù)極材料的粉化破碎，同時(shí)負(fù)極表面sei膜也會(huì)隨之破壞和重新生成，最終會(huì)導(dǎo)致極片的膨脹進(jìn)一步增大，從而導(dǎo)致電極容量大幅度衰減，電池循環(huán)性能極差。

為了解決硅的體系膨脹問題，使制備得到的電池具有較好的循環(huán)性能，現(xiàn)有技術(shù)方案主要是通過在碳材料中添加少量（3~10%）硅粉、一氧化硅粉末或硅合金材料，該方法雖然能夠?qū)⒇?fù)極材料的比容量提高到400~450mah/g，但材料的首次充放電效率會(huì)有所下降，而如果負(fù)極負(fù)極材料的容量設(shè)計(jì)至大于600mah/g，則需要添加20%以上的硅，這樣不僅大大降低材料首次充放電效率，添加的大量的硅材料存在嚴(yán)重的體積膨脹問題，會(huì)導(dǎo)致極片導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的破壞以及材料從集流體脫落，從而導(dǎo)致電池循環(huán)性能差，無法滿足實(shí)用化的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)為了解決上述技術(shù)問題，提出一種鋰離子電池負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料為核殼結(jié)構(gòu)，所述核包括鋰硅合金顆粒，所述殼為碳層。

本發(fā)明還提供一種鋰離子電池負(fù)極活性材料的制備方法，包括：

(1)將碳源前驅(qū)體、鋰硅合金顆粒粉末與有機(jī)溶劑混合并分散，得到漿液；

(2)將步驟(1)中的漿液進(jìn)行干燥去除有機(jī)溶劑，得到碳源前驅(qū)體包覆鋰硅合金合金顆粒的前驅(qū)體；

(3)將步驟(2)中的前驅(qū)體置于惰性氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，得到核為鋰硅合金顆粒、殼為碳層的鋰離子電池負(fù)極活性材料。

本發(fā)明進(jìn)一步提供一種鋰離子電池負(fù)極，所述負(fù)極包括本申請(qǐng)?zhí)岢龅匿囯x子電池負(fù)極活性材料。

本發(fā)明提出了一種鋰離子電池，所述電池包括上述鋰離子電池負(fù)極。

鋰離子電池中，由于作為負(fù)極活性材料的硅的嵌鋰電位高于碳材料的嵌鋰電位，因此，在電池的充放電過程中，鋰離子會(huì)優(yōu)先嵌入硅材料，從而導(dǎo)致硅出現(xiàn)，當(dāng)硅出現(xiàn)“滿充電”時(shí)，硅體積膨脹高達(dá)約400%，嚴(yán)重降低了電池的容量及循環(huán)性能；本申請(qǐng)的發(fā)明人偶然中發(fā)現(xiàn)，采用核為鋰硅合金顆粒、殼為碳層的核殼結(jié)構(gòu)的負(fù)極活性材料，能夠有效防止硅材料用作負(fù)極時(shí)出現(xiàn)“滿充電”而導(dǎo)致的嚴(yán)重的體積膨脹效應(yīng)；推測(cè)其原因，可能是因?yàn)楸旧暾?qǐng)?zhí)峁┑匿嚬韬辖痤w粒中，硅材料本身被“嵌入”了部分鋰，因而作為電池負(fù)極材料使用時(shí)，在電池的充放電過程中，鋰的進(jìn)一步嵌入導(dǎo)致的體積膨脹較小，當(dāng)脫鋰時(shí)，原先鋰硅合金顆粒中的鋰也可一并脫出，以保持電池的高容量，同時(shí)也能夠緩解硅作為負(fù)極使用時(shí)出現(xiàn)的體積膨脹效應(yīng)；另外，鋰硅合金顆粒表面碳?xì)拥拇嬖?，不僅能夠?qū)嚬韬辖痤w粒與電解液隔開，保證其穩(wěn)定性，最主要的，該碳?xì)拥拇嬖?，能夠配合?nèi)核材料發(fā)揮更好的導(dǎo)電性能，同時(shí)在鋰硅合金顆粒中本身被“嵌入”的部分鋰在后期脫出過程中可以維持一個(gè)個(gè)空穴結(jié)構(gòu)，該空穴結(jié)構(gòu)能夠容納下一次嵌鋰時(shí)引起的體積膨脹，因此進(jìn)一步緩解負(fù)極的體積膨脹效應(yīng)；將本發(fā)明提出的負(fù)極活性材料應(yīng)用于電池，得到的電池不僅能夠維持較高的容量，同時(shí)，本申請(qǐng)所述的負(fù)極活性材料還能夠有效的避免硅作為負(fù)極時(shí)出現(xiàn)因體積膨脹效應(yīng)負(fù)極出現(xiàn)“掉料”、“開裂”等情況，使得到的電池在維持較高容量的同時(shí)，還具有很好的循環(huán)性能。

附圖說明

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例1中的負(fù)極活性材料a1的場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種鋰離子電池負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料為核殼結(jié)構(gòu)，所述核包括鋰硅合金顆粒，所述殼為碳層；優(yōu)選地，所述殼層為熱解碳層。

根據(jù)本發(fā)明提出的鋰離子電池負(fù)極活性材料，優(yōu)選地，以所述鋰硅合金顆粒的重量為基準(zhǔn)，鋰的含量為10-45%；將該鋰硅合金顆粒表面包覆碳層的核殼結(jié)構(gòu)的活性材料用于負(fù)極，由于鋰硅合金顆粒中，硅材料已經(jīng)預(yù)先被“嵌入”了部分鋰，能有效防止電池充放電過程中，硅材料被過度“嵌入”鋰的情況，有效緩解了硅用于負(fù)極時(shí)出現(xiàn)的體積膨脹效應(yīng)，同時(shí)，該預(yù)先被“嵌入”的鋰在后期脫出過程中，能留下空穴，以容納下一次的嵌鋰，進(jìn)一步緩解了體積膨脹效用，從而使得電池的容量和循環(huán)性能獲得了很大的提升。

根據(jù)本發(fā)明提出的鋰離子電池負(fù)極活性材料，優(yōu)選地，所述鋰硅合金顆粒的平均粒徑為0.2~5μm；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述鋰硅合金顆粒的平均粒徑為0.5~2μm；本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，控制鋰硅合金顆粒的大小，能夠在有效降低負(fù)極材料因硅發(fā)生體積膨脹而產(chǎn)生的影響，同時(shí)得到的負(fù)極活性材料還具有很好的加工性能。

根據(jù)本發(fā)明提出的鋰離子電池負(fù)極活性材料，優(yōu)選地，所述碳層的孔隙率小于5%；本發(fā)明的發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，采用孔隙率小于5%的碳?xì)幽軌蚝芎玫呐浜虾瞬牧箱嚬韬辖鸬某浞烹娦阅埽沟秘?fù)極材料具有更高的容量和更高的循環(huán)性能。

根據(jù)本發(fā)明提出的鋰離子電池負(fù)極活性材料，所述碳層的厚度為5-10μm；碳?xì)拥拇嬖?，不僅能夠配合核材料鋰硅合金顆粒的充放電，使其具有更好的充放電性能和循環(huán)性能，同時(shí)，該碳?xì)拥拇嬖谶€能夠減少電解液與鋰硅合金顆粒的直接接觸，不僅抑制了sei膜在硅材料表面的反復(fù)形成，還能維持內(nèi)核材料鋰硅合金顆粒的穩(wěn)定，制備得到的電池在保持充放電容量的同時(shí)還具有良好的循環(huán)性能；而將碳?xì)拥暮穸认薅?-10μm，得到的核殼結(jié)構(gòu)的負(fù)極活性材料具有最優(yōu)的均衡性能。

根據(jù)本發(fā)明提出的鋰離子電池負(fù)極活性材料，所述鋰硅合金顆粒與碳層的質(zhì)量比為1：1~1：5；將鋰硅合金顆粒與碳層的質(zhì)量比控制在上述范圍值，能夠使碳層在鋰硅合金顆粒表面形成均勻穩(wěn)定的包覆層。

根據(jù)本發(fā)明提出的鋰離子電池負(fù)極活性材料，其特征在于，所述碳層還含有添加劑，所述添加劑為碳黑、碳納米管、碳纖維、石墨烯、石墨微粉中的一種或多種；添加劑的存在能夠提高包覆層碳層的均勻穩(wěn)定性，同時(shí)還能夠提高整個(gè)負(fù)極材料的導(dǎo)電性能。

根據(jù)本發(fā)明提出的鋰離子電池負(fù)極活性材料，以所述碳層的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述添加劑的含量為1-20%。

本發(fā)明還提出了一種鋰離子電池負(fù)極活性材料的制備方法，包括：

(1)將碳源前驅(qū)體、鋰硅合金顆粒粉末與有機(jī)溶劑混合并分散，得到漿液；

(2)將步驟(1)中的漿液進(jìn)行干燥去除有機(jī)溶劑，得到碳源前驅(qū)體包覆鋰硅合金合金顆粒的前驅(qū)體。

(3)將步驟(2)中的前驅(qū)體置于惰性氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，得到核為鋰硅合金顆粒、殼為碳層的鋰離子電池負(fù)極活性材料。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述碳源前驅(qū)體與鋰硅合金顆粒粉末的質(zhì)量比為5:1~20:1。控制碳源前驅(qū)體與鋰硅合金顆粒的質(zhì)量比，進(jìn)而可以控制包覆在鋰硅合金顆粒表面的碳?xì)雍穸取?/p>

上述步驟(1)中，所述碳源前驅(qū)體選自葡萄糖、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、瀝青、酚醛樹脂、硫化硅橡膠、石蠟、偏四氟乙烯中的一種或多種；所述有機(jī)溶劑選自已烷、環(huán)已烷、庚烷、辛烷、癸烷、碳酸乙烯酯、二甲醚，二乙醚、苯醚、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、四氫吡喃、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的一種或多種；所述分散方法可以為攪拌分散，優(yōu)選采用超聲分散；具體可以為將碳源前驅(qū)體先溶于有機(jī)溶劑中，然后加入鋰硅合金顆粒，攪拌分散或超聲分散，得到均勻分散漿液。

上述步驟(2)中的干燥方法可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的除去有機(jī)溶劑的方法，例如可以采用溶膠凝膠法、噴霧干燥法、流化床干燥法或冷凍干燥法去除有機(jī)溶劑。

上述步驟(3)中的燒結(jié)溫度為400~1000℃，燒結(jié)時(shí)間為6~12h，具體為將步驟(2)中得到的產(chǎn)物于惰性氣體保護(hù)下于400~1000℃保溫6~12小時(shí)，隨爐冷卻即可；其中惰性氣體為本領(lǐng)域常規(guī)使用的保護(hù)性氣體，如氮?dú)?、氬氣等?/p>

根據(jù)本發(fā)明提出的鋰離子電池負(fù)極活性材料的制備方法，優(yōu)選地，所述步驟(1)中還包括加入添加劑，所述添加劑選自碳黑、碳納米管、碳纖維、石墨烯、石墨微粉中的一種或多種。

本發(fā)明進(jìn)一步提出了一種鋰離子電池負(fù)極，所述負(fù)極包括本申請(qǐng)?zhí)岢龅匿囯x子電池負(fù)極活性材料。

本發(fā)明還提出了一種鋰離子電池，所述電池包括上述負(fù)極。

本發(fā)明中，對(duì)電池的正極、隔膜和非水電解質(zhì)液沒有特別的限制，可以本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種類型的正極、隔膜和非水電解液，只要該電池采用的負(fù)極含有本發(fā)明所提供的核殼結(jié)構(gòu)的負(fù)極活性材料即可。所述負(fù)極的制備方法可以采用本領(lǐng)域常用的各種方法，例如可以將本發(fā)明提出的負(fù)極活性材料、負(fù)極粘結(jié)與負(fù)極有機(jī)溶劑混合，涂覆在負(fù)極集電體上，在負(fù)極集流體表面形成負(fù)極材料層，干燥，得到所述負(fù)極。優(yōu)選地，所述電池的負(fù)極材料層中，本發(fā)明提供的負(fù)極活性材料的含量為80-100wt%；所述負(fù)極粘接劑的種類和含量可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。例如，所述負(fù)極粘接劑可以選自羧甲基纖維素（cmc）、聚偏氟乙烯（pvdf）、聚四氟乙烯（ptfe）、聚乙烯醇（pva）、聚丙烯酸（paa）、殼聚糖、海藻酸鈉、聚酰亞胺、丁苯橡膠（sbr）和聚烯烴類乳液等各種改性或非改性粘接劑中的至少一種。優(yōu)選地，以負(fù)極活性材料的總重量為基準(zhǔn)，所述負(fù)極粘接劑的含量為0.01%-10%，優(yōu)選為0.02%-8%；所述負(fù)極材料層可以選擇性地含有負(fù)極導(dǎo)電劑，所述負(fù)極導(dǎo)電劑選自碳黑、鎳粉和銅粉中的至少一種，以增加負(fù)極導(dǎo)電性，負(fù)極導(dǎo)電劑的用量為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。

所述正極為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。所述正極包括正極集流體及涂覆和/或填充于正極集流體上的正極材料，所述正極材料包括正極活性物質(zhì)、正極導(dǎo)電劑和正極粘結(jié)劑。

所述正極的制備方法為本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種方法，例如可以將正極活性物質(zhì)、正極導(dǎo)電劑和正極粘結(jié)劑與正極有機(jī)溶劑混合，涂覆在正極集電體上，干燥得到所述正極。

根據(jù)本發(fā)明，所述正極活性物質(zhì)可以為本領(lǐng)域公知的各種正極活性物質(zhì)，例如可以為licoo2、livpo4、licoalo2、limncoo2、licoxniymnzo2（x+y+z=1）、limn2o4、linio2和lifexm1-xpo4（m為co、ni、mn，0.8≤x≤1）中的一種或幾種，其中所述正極活性物質(zhì)的用量為本領(lǐng)域常規(guī)用量。

本發(fā)明對(duì)于正極中的正極導(dǎo)電劑沒有特別限制，可以為本領(lǐng)域常規(guī)的正極導(dǎo)電劑，例如可以選自碳黑、石墨、乙炔黑、碳纖維、碳納米管、羰基鎳粉、銅粉、鐵粉、鋅粉和鋁粉中的至少一種，正極導(dǎo)電劑的用量可以為本領(lǐng)的常規(guī)用量。通常以正極活性物質(zhì)的總重量為基準(zhǔn)，正極導(dǎo)電劑的含量可以為0.5%-15%，優(yōu)選為1%-10%。

根據(jù)本發(fā)明，所述正極粘結(jié)劑可以為本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種正極粘結(jié)劑，例如可以選自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、（含氟）聚丙烯酸酯、（含氟）聚氨酯、（含氟）環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸（paa）、殼聚糖、海藻酸鈉、聚酰亞胺、丁苯橡膠、聚甲基纖維素、聚甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素、聚丙烯醇和丁苯橡膠（sbr）中的一種或幾種。進(jìn)一步地，以正極活性物質(zhì)的總重量為基準(zhǔn)，所述正極粘結(jié)劑的含量為0.01%-10%，優(yōu)選為0.02%-7%。

根據(jù)本發(fā)明，所述正極有機(jī)溶劑和負(fù)極有機(jī)溶劑可以為本領(lǐng)域中常規(guī)使用的各種有機(jī)溶劑，例如可以為n-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃以及水和醇系溶劑中的一種或幾種。

所述正極集流體負(fù)極集流體為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的正負(fù)極集流體，例如可以為鋁箔、銅箔、沖孔鋼帶中的一種。

所述隔膜位于正極與負(fù)極之間。所述隔膜在本發(fā)明中不作特殊限定，可以為鋰離子電池中常規(guī)使用的各種隔膜，如聚烯烴微多孔膜、聚乙烯氈、玻璃纖維氈或超細(xì)玻璃纖維紙。

所述非水電解液為電解質(zhì)鋰鹽和非水溶劑的混合溶液，對(duì)其沒有特別限定，可以使用本領(lǐng)域常規(guī)的非水電解液。比如電解質(zhì)鋰鹽可以為選自六氟磷酸鋰（lipf6）、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、鹵化鋰、氯鋁酸鋰及氟烴基磺酸鋰中的至少一種。非水溶劑可以選用鏈狀酸酯和環(huán)狀酸酯混合溶液，其中鏈狀酸酯可以為選自碳酸二甲酯（dmc）、碳酸二乙酯（dec）、碳酸甲乙酯（emc）、碳酸甲丙酯（mpc）、碳酸二丙酯（dpc）以及其它含氟、含硫或含不飽和鍵的鏈狀有機(jī)酯類中的至少一種，環(huán)狀酸酯可以為選自碳酸乙烯酯（ec）、碳酸丙烯酯（pc）、碳酸亞乙烯酯（vc）、γ-丁內(nèi)酯（γ-bl）、磺內(nèi)酯以及其它含氟、含硫或含不飽和鍵的環(huán)狀有機(jī)酯類中的至少一種。通常，在非水電解液中，鋰鹽的濃度為0.1-2.0mol/l。

根據(jù)本發(fā)明，所述電池的其他構(gòu)造及制備方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，在此不作贅述。

由于上述電池采用了本發(fā)明提供的核殼結(jié)構(gòu)的負(fù)極活性材料，能夠較好地緩解硅負(fù)極材料的體積膨脹問題，從而使得所得的電池在保證高容量的同時(shí)具有較好的循環(huán)性能。

以下通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

其中，本申請(qǐng)中，碳?xì)拥目紫堵适峭ㄟ^bet、壓汞法測(cè)量；碳?xì)拥暮穸仁峭ㄟ^tg-dsc、tem測(cè)量。

實(shí)施例1

(1)取10g聚丙烯腈溶于100ml的二甲基甲酰胺中，形成100g/l的溶液，取2g平均粒徑為1000nm的鋰硅合金顆粒粉末(鋰硅合金顆粒粉末中，鋰的重量比為44%)，在電磁攪拌下，將鋰硅合金顆粒粉末投入上述溶液中，攪拌均勻后超聲分散，得到漿液；

(2)將步驟(1)中漿液置于氬氣保護(hù)氣氛下并于80℃環(huán)境下進(jìn)行噴霧干燥，得到碳源前驅(qū)體包覆鋰硅合金合金顆粒的前驅(qū)體；

(3)將步驟(2)中的前驅(qū)體置于石墨干坩堝內(nèi)，于氬氣保護(hù)氣氛下在800℃保溫6h，冷卻后得到核為鋰硅合金顆粒、殼為碳層的鋰離子電池負(fù)極活性材料a1；該負(fù)極活性材料a1的場(chǎng)發(fā)射電鏡掃描圖如圖1所示；

(4)按質(zhì)量配比將步驟(3)中制備得到的負(fù)極活性材料：乙炔黑：cmc：sbr=100：2：1.5：2.5的比例混合均勻后壓片，120℃真空干燥24h得到測(cè)試極片；以金屬鋰片為對(duì)電極，celgard2400聚丙烯多孔膜為隔膜，1mol/llipf6的碳酸乙烯酯(ec)和二甲基碳酸酯(dmc)（重量比為=1：1）的混合溶液為電解液在充滿氬氣的手套箱中裝配，從而制備得到電池s1。

實(shí)施例2

采用與實(shí)施例1相同的方法制備鋰離子電池負(fù)極活性材料核電池，不同的是，步驟(1)通過加入10g聚乙烯醇替代聚丙烯腈，制備得到負(fù)極活性材料a2和電池s2。

實(shí)施例3

采用與實(shí)施例1相同的方法制備鋰離子電池負(fù)極活性材料核電池，不同的是，步驟(1)中加入的聚丙烯腈的量為20g，加入的鋰硅合金顆粒粉末的平均粒徑為500nm，加入的鋰硅合金粉末顆粒的質(zhì)量為2g，制備得到負(fù)極活性材料a3和電池s3。

實(shí)施例4

采用與實(shí)施例1相同的方法制備鋰離子電池負(fù)極活性材料核電池，不同的是，步驟(1)中加入的聚丙烯腈的量為10g，加入的鋰硅合金顆粒粉末的平均粒徑為800nm，加入的鋰硅合金粉末顆粒的質(zhì)量為2g，制備得到負(fù)極活性材料a4和電池s4。

實(shí)施例5

采用與實(shí)施例1相同的方法制備鋰離子電池負(fù)極活性材料核電池，不同的是，步驟(1)中加入的聚丙烯腈的量為20g，加入的鋰硅合金顆粒粉末的平均粒徑為1000nm，加入的鋰硅合金粉末顆粒的質(zhì)量為2g，制備得到負(fù)極活性材料a5和電池s5。

實(shí)施例6

采用與實(shí)施例1相同的方法制備鋰離子電池負(fù)極活性材料核電池，不同的是，步驟(1)中加入的聚丙烯腈的量為10g，加入的鋰硅合金顆粒粉末的平均粒徑為1500nm，加入的鋰硅合金粉末顆粒的質(zhì)量為2g，制備得到負(fù)極活性材料a6和電池s6。

實(shí)施例7

采用與實(shí)施例1相同的方法制備鋰離子電池負(fù)極活性材料核電池，不同的是，步驟(1)中加入的聚丙烯腈的量為20g，加入的鋰硅合金顆粒粉末的平均粒徑為2000nm，加入的鋰硅合金粉末顆粒的質(zhì)量為2g，制備得到負(fù)極活性材料a7和電池s7。

實(shí)施例8

采用與實(shí)施例1相同的方法制備鋰離子電池負(fù)極活性材料核電池，不同的是，步驟(1)中還包括加入添加劑，添加劑為0.5g的石墨烯和0.5g的碳墨，制備得到負(fù)極活性材料a8和電池s8。

實(shí)施例9

采用與實(shí)施例1相同的方法制備鋰離子電池負(fù)極活性材料核電池，不同的是，步驟(1)中還包括加入添加劑，添加劑為0.5g的碳納米管和0.5g的石墨微粉，制備得到負(fù)極活性材料a9和電池s9。

對(duì)比例1

采用與實(shí)施例1相同的方法制備鋰離子電池負(fù)極活性材料核電池，不同的是，步驟(1)中采用硅粉末代替鋰硅合金粉末，制備得到負(fù)極活性材料da1和電池ds1。

對(duì)比例2

采用與實(shí)施例1相同的方法制備電池，不同的是，在步驟(4)中用平均粒徑為1000nm的鋰硅合金粉末顆粒直接代替步驟(3)中制備的負(fù)極活性材料，該鋰硅合金粉末顆粒直接記為da2，制備得到的電池記為ds2。

性能測(cè)試

1、充放電性能測(cè)試

將電池s1-s9、ds1-ds2在室溫環(huán)境下進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試，充放電電流為0.2c，截止電壓為0.005~0.8v，測(cè)試結(jié)果見表1。

2、循環(huán)性能測(cè)試

將電池s1-s9以及ds1-ds2進(jìn)行充放電性能測(cè)試，測(cè)試條件為：先以0.5c恒流放電至0.005v，再以0.2c恒流放電至0.005v，擱置5分鐘；用0.5c充電至0.8v，擱置5分鐘；循環(huán)50次，循環(huán)結(jié)束后，將第50次容量除以首次循環(huán)容量即得容量保持率，測(cè)試結(jié)果見表1。

表1

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其中，效率是指充放電效率，是脫鋰容量與嵌鋰容量的百分比。容量保持率是指循環(huán)50次后脫鋰質(zhì)量比容量與首次脫鋰質(zhì)量比容量的百分比。

由表1可知，采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑暮藲そY(jié)構(gòu)的負(fù)極活性材料用于負(fù)極，首次脫鋰容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于首次嵌鋰容量，這是由于在脫鋰過程中，預(yù)先被“嵌入”的鋰也一并脫出，因此首次脫鋰量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于首次嵌鋰量；由此可以看出，本申請(qǐng)?zhí)峁┑呢?fù)極活性材料，能有效防止硅材料在電池充放電過程中因過度嵌入鋰而出現(xiàn)嚴(yán)重的體積膨脹效應(yīng)；同時(shí)使用本發(fā)明提供的核殼結(jié)構(gòu)的負(fù)極活性材料制成的電池s1-s9循環(huán)50次后脫鋰比容量最低為363.5mah/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于ds1中的132.7mah/g和ds2中的216.4mah/g，循環(huán)50次后容量保持率最高可達(dá)83.5%，由此看出，由本發(fā)明提供的負(fù)極活性材料制備得到的電池，具有良好的循環(huán)性能。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。