负极活性材料及二次电池的制作方法

本申请属于储能装置，尤其涉及一种负极活性材料及二次电池。

背景技术：

1、近年来，由于电动汽车产业对能量密度的更高要求，人们围绕高容量负极活性材料也开展了大量研究。其中，锡基材料及硅基材料的克容量均高于碳材料，因而受到重视。尤其是硅基材料具有很高的理论克容量，为石墨的数倍。但是锡基材料及硅基材料的主要问题是存在严重的体积效应，充电过程中会产生巨大的体积膨胀，由此在充放电过程中，负极活性材料极易发生破碎粉化，表面难以形成稳定的sei膜，从而导致电池的容量衰减太快，循环性能很差。

2、基于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、鉴于背景技术中存在的问题，本申请提供一种负极活性材料及二次电池，旨在使二次电池同时兼顾较高的首次库伦效率及循环性能。

2、为了达到上述目的，本申请第一方面提供一种负极活性材料，所述负极活性材料包括核结构以及包覆于所述核结构至少一部分外表面的聚合物改性包覆层，所述核结构包括硅基材料及锡基材料中的一种或几种；所述负极活性材料在红外光谱分析中，在波数1450cm-1～1690cm-1位置处具有红外吸收峰，且所述红外吸收峰的透过率t满足80％≤t≤99％，可选地，85％≤t≤98.5％。

3、本申请第二方面提供一种二次电池，包括本申请第一方面的负极活性材料。

4、相对于现有技术，本申请至少具有以下有益效果：

5、本申请提供的负极活性材料，在包含硅基材料和/或锡基材料的核结构至少一部分外表面包覆有聚合物改性包覆层，且包覆层后的负极活性材料满足特定的条件，更能适应硅基材料、锡基材料在电池充放电过程中的膨胀和收缩，保证在负极活性材料表面形成更稳定的sei膜，从而避免sei膜不断破碎以及修复而消耗大量的活性离子；另外还能保证在电池充放电过程中sei膜能始终隔绝负极活性材料与电解液的直接接触，减少负极活性材料表面副反应的发生并减少电解液侵蚀对负极活性材料表面结构的破坏，从而使得二次电池的首次库伦效率及循环性能均得到大幅度提高。

技术特征：

1.一种负极活性材料，其特征在于，所述负极活性材料包括核结构以及包覆于所述核结构至少一部分外表面的聚合物改性包覆层，所述核结构包括硅基材料及锡基材料中的一种或几种；

2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述包覆层中碳元素的质量为所述负极活性材料总质量的0.5％～4.0％；可选为0.7％～1.3％。

3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述负极活性材料在x射线衍射分析中，在衍射角2θ为19°～27°的位置具有衍射峰，且所述衍射峰的半峰宽为4°～12°，可选为5°～10°。

4.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拉曼光谱中，在拉曼位移为1320cm-1～1410cm-1及1550cm-1～1650cm-1的位置分别具有散射峰，在拉曼位移为1320cm-1～1410cm-1位置的散射峰的峰强度记为id，在拉曼位移为1550cm-1～1650cm-1位置的散射峰的峰强度记为ig，所述id与ig之间满足1.60≤id/ig≤2.50，可选地，1.80≤id/ig≤2.40。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的负极活性材料，其特征在于，所述负极活性材料满足下述(1)至(4)中的一项或几项：

6.根据权利要求5所述的负极活性材料，其特征在于，所述负极活性材料的数量粒径分布dn10为1.6μm～3μm。

7.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，

8.一种二次电池，其特征在于，包括根据权利要求1至7中任一项所述的负极活性材料。

技术总结
本申请公开了一种负极活性材料及二次电池，所述负极活性材料包括核结构以及包覆于所述核结构至少一部分外表面的聚合物改性包覆层，所述核结构包括硅基材料及锡基材料中的一种或几种；所述负极活性材料在红外光谱分析中，在波数1450cm<supgt;‑1</supgt;～1690cm<supgt;‑1</supgt;位置处具有红外吸收峰，且红外吸收峰的透过率T满足80％≤T≤99％；所述包覆层包括碳元素，且包括‑C＝C‑键；所述包覆层中还包括氮元素，且包括‑C＝N‑键，所述氮元素的质量为所述负极活性材料总质量的0.2％～0.56％。采用本申请提供的负极活性材料，能使二次电池同时兼顾较高的首次库伦效率及循环性能。

技术研发人员：梁成都,赵玉珍,官英杰,温严,黄起森
受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13