[发明专利]一种负极活性材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种负极活性材料，其特征在于，包括内核和包覆在内核外表面上的外壳，所述内核包括无定型焦磷酸亚锡基体及分散在无定型焦磷酸亚锡基体中的硅材料和碳材料，所述外壳为碳；所述负极活性材料的制备方法包括如下步骤：

S1，将含有锡源的溶液与含有磷源的溶液混合，反应得悬浮溶液；

S2，将步骤S1所得悬浮溶液与硅材料和第一碳源混合；

S3，调节pH值形成凝胶；

S4，干燥，然后在保护气氛下于低于1200℃的温度下进行第一煅烧得内核；

S5，将内核与第二碳源混合，然后在保护气氛下于低于1200℃的温度下进行第二煅烧得负极活性材料。

2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述硅材料选自纳米硅、纳米一氧化硅或纳米二氧化硅中的一种或几种，所述碳为硬碳或软碳。

3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，相对于100重量份的焦磷酸亚锡基体，所述内核中硅材料的含量为1-10000，碳材料的含量为100-100000。

4.根据权利要求3所述的负极活性材料，其特征在于，相对于100重量份的焦磷酸亚锡基体，所述内核中硅材料的含量为10-10000，碳材料的含量为100-95000。

5.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述负极活性材料的颗粒中值粒径为1微米-30微米，所述外壳的厚度为100纳米-6微米，所述外壳的厚度小于所述负极活性材料的颗粒粒径。

6.一种如权利要求1所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，步骤包括：

S1，将含有锡源的溶液与含有磷源的溶液混合，反应得悬浮溶液；

S2，将步骤S1所得悬浮溶液与硅材料和第一碳源混合；

S3，调节pH值形成凝胶；

S4，干燥，然后在保护气氛下于低于1200℃的温度下进行第一煅烧得内核；

S5，将内核与第二碳源混合，然后在保护气氛下于低于1200℃的温度下进行第二煅烧得负极活性材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，调节pH值为3-10。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括用氨水调节pH值为3-10。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括将含有磷源的溶液在搅拌条件下缓慢添加到含有锡源的溶液中得悬浮溶液。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中第一煅烧的温度为250-1200℃；时间为1h-50h；步骤S5中第二煅烧的温度为800-1200℃；时间为1h-30h。

11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中干燥的温度为50-100℃；所述步骤S1中混合、反应的温度或步骤S2中混合的温度为室温至80℃。

12.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述锡源选自四氯化锡、二氯化锡、硫酸亚锡或磷酸亚锡中的一种或几种；

所述磷源选自磷酸二氢铵、磷酸氢二铵或磷酸中的一种或几种；

所述第一碳源和第二碳源分别独立选自葡萄糖、果糖、柠檬酸、蔗糖或纤维素中的一种或几种；

所述锡源中的Sn与磷源中的P的摩尔量之比为Sn:P=1:0.8-1:1.08。

13.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述保护气氛为氦气气氛、氖气气氛、氩气气氛、氪气气氛、氙气气氛或氮气气氛。

14.一种锂离子电池，包括壳体、位于壳体内部的极芯、密封壳体的盖板及位于壳体内部处于极芯之间的电解液；所述极芯包括正极片、负极片及位于正极片、负极片之间的隔膜；所述正极片包括正集流体及涂覆在正集流体上的正极材料；所述负极片包括负集流体及涂覆在负集流体上的负极材料；其特征在于，所述负极材料包含权利要求1-5任一项所述的负极活性材料。