[发明专利]锂离子二次电池、锂离子二次电池负极和电池组

权利要求书

1.一种锂离子二次电池，包括：

正极；

包含活性物质的负极；以及

电解液，

其中所述活性物质包括：

能够吸留和释放锂离子的核部分；

设置在所述核部分的表面的至少一部分上的非结晶性或低结晶性覆盖部分，以及

设置在所述覆盖部分的表面的至少一部分上的纤维状碳部分，并且

所述覆盖部分包含Si和O作为构成元素，而O相对于Si的原子比y（O/Si）满足0.5≤y≤1.8。

2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述纤维状碳部分的平均长度为50nm至50,000nm并且平均直径为5nm至500nm。

3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述纤维状碳部分相对于所述核部分和所述覆盖部分的比例（纤维状碳部分/(核部分+覆盖部分)）为1wt%至20wt%。

4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，

其中，所述纤维状碳部分从设置在所述覆盖部分的表面的至少一部分上的导电部分生长，并且所述导电部分包含选自由Cu、Fe、Co和Ni组成的组中的至少一种作为构成元素。

5.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，

其中，所述覆盖部分包含选自由Li、C、Mg、Al、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ge、Zr、Mo、Ag、Sn、Ba、W、Ta、Na和K组成的组中的至少一种元素M1作为构成元素，

M1相对于Si和O的比例（M1/(Si+O)）为20原子%以下，并且

所述纤维状碳部分从所述覆盖部分中的M1生长。

6.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，

其中，所述覆盖部分包含Fe作为构成元素，并且

Fe相对于所述覆盖部分的比例（Fe/覆盖部分）为0.005wt%至0.5wt%。

7.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，

其中，所述覆盖部分对于所述核部分的平均覆盖率为30%至100%，并且

所述覆盖部分的平均厚度为1nm至10,000nm。

8.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述覆盖部分是多层。

9.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，

其中，所述低结晶性覆盖部分包括非结晶区域和为结晶晶粒的结晶区域，并且

所述结晶晶粒散布在所述非结晶区域中。

10.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述核部分包含Si和Sn中的至少一种作为构成元素。

11.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述核部分包含Si和O作为构成元素，而O相对于Si的原子比x（O/Si）满足0≤x<0.5。

12.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述核部分的中位直径为0.3μm至20μm。

13.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，

其中，所述核部分包含Fe和Al中的至少一种元素M2作为构成元素，并且M2相对于Si和O的比例（M2/(Si+O)）为0.01原子%至50原子%，

所述核部分包含Cr和Ni中的至少一种元素M3作为构成元素，并且M3相对于Si和O的比例（M3/(Si+O)）为1原子%至50原子%，或者

所述核部分包含选自由B、Mg、Ca、Ti、V、Mn、Co、Cu、Ge、Y、Zr、Mo、Ag、In、Sn、Sb、Ta、W、Pb、La、Ce、Pr和Nd组成的组中的至少一种元素M4作为构成元素，并且M4相对于Si和O的比例（M4/(Si+O)）为0.01原子%至30原子%。

14.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，负极活性物质设置在所述覆盖部分的表面的至少一部分上并且包括具有低于所述核部分和所述覆盖部分的电阻的电阻的另外的导电部分。

15.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述纤维状碳部分的至少一部分被石墨化。

16.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述负极的完全充电状态下的最大利用率为35%至80%。