CN108172791A - 复合物负极材料及其制备方法、锂离子电池 - Google Patents

复合物负极材料及其制备方法、锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合物负极材料及其制备方法、锂离子电池，该制备方法包括：提供气态锂和第一原始负极材料；将所述气态锂均匀掺杂到所述第一原始负极材料中，获得复合物负极材料。通过上述方式，本发明能够显著改善锂离子电池的循环性能。

Description

复合物负极材料及其制备方法、锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种复合物负极材料及其制备方法、锂离子电池。
背景技术
随着数码产品如手机、笔记本电脑等的广泛使用，锂离子电池由于具有比容量大、充放电效率高、循环性能好和成本低等优势而在这类产品中得到广泛应用。负极材料作为锂离子电池的重要组成部分，影响着锂离子电池的比能量及循环寿命，一直是锂离子电池研究的重点。
负极材料预嵌锂是提升锂离子电池性能的重要手段。目前负极材料预嵌锂一般以锂金属为锂源，使用具有通孔的金属箔为集流体，将锂金属放置于负极相对的位置，通过短接锂金属与负极，利用锂金属与负极之间的电势差放电从而将锂嵌入负极中。该方法可得到能量密度和输出密度高的大容量大型蓄电装置。
然而，本申请的发明人在长期的研发过程中发现，现有技术中负极材料预嵌锂的方法中，锂只能嵌在负极材料的表面，并不能由内而外得均匀的与负极材料结合在一起，进而所制备得到的电池首次充放电效率并不理想。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种复合物负极材料及其制备方法、锂离子电池，能够显著改善锂离子电池的循环性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种复合物负极材料的制备方法，所述方法包括：提供气态锂和第一原始负极材料；将所述气态锂均匀掺杂到所述第一原始负极材料中，获得复合物负极材料。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种复合物负极材料，所述复合物负极材料由上述复合物负极材料的制备方法制备而成。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种锂离子电池，所述锂离子电池的负极包括上述的复合物负极材料。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明复合物负极材料的制备方法包括：提供气态锂和第一原始负极材料；将气态锂均匀掺杂到所述第一原始负极材料中，获得复合物负极材料。本发明将气态锂均匀掺杂到第一原始负极材料中，使得锂元素能够均匀得分布在整个复合物负极材料当中，从而在将所制备得到的复合物负极材料运用到锂离子电池当中时，能够大大降低不可逆充电锂的消耗，提升首次充放电效率，并显著改善锂离子电池的循环性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本发明复合物负极材料的制备方法一实施方式的流程示意图；
图2是本发明复合物负极材料的制备方法另一实施方式的流程示意图；
图3是本发明复合物负极材料的制备方法又一实施方式的流程示意图；
图4是实施例1中复合物材料的X射线衍射图；
图5是实施例1中用于锂离子电池的复合物负极材料的扫描电镜图；
图6是实施例2中用于锂离子电池的复合物负极材料的充放电曲线图；
图7是对比例中制得的SiO材料的X射线衍射图；
图8是对比例中制得的SiO负极材料的X射线衍射图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，图1是本发明复合物负极材料的制备方法一实施方式的流程示意图，该方法包括：
步骤S101：提供气态锂和第一原始负极材料；
气态锂是指气态的锂单质，可以直接将其他状态(如固态、液态等)的锂单质在一定的条件下转化为气态来获取；也可以将能够反应生成气态锂的物质在相应的反应条件下生成气态锂；或者采用其它的方式，只要能够生成气态锂即可。
第一原始负极材料是指通常电池的负极所采用的材料，尤其指锂离子电池的负极所采用的材料。通常采用具有良好的嵌锂效果的材料作为锂离子电池的第一原始负极材料。
在一个应用场景中，第一原始负极材料可以为碳基材料、硅基材料、锡基材料等中的至少一种。其中，碳基材料具体可以为人造结晶石墨、天然结晶石墨、无定形硬碳、低结晶软碳、炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电碳黑、石墨烯和纤维碳等中的至少一种；硅基材料具体可以为硅碳、一氧化硅、硅纳米线、硅纳米管、硅薄膜等中的至少一种。
第一原始负极材料可以是气态、液态、固态等任何状态的原始负极材料。具体可以直接采用第一原始负极材料本身；或者将采用能够通过一定的条件转化为该气态、液态、固态等任何状态的第一原始负极材料的物质；当然，也可以利用能够通过反应生成第一负极材料的物质，使其在一定条件下反应生成第一负极材料，此处不做限定。
步骤S102：将气态锂均匀掺杂到第一原始负极材料中，获得复合物负极材料。
在第一原始负极材料为气态时，可将其与气态锂通入一个密闭或开放的空间里，混合均匀后，再经一定的操作使得二者均匀混合后的生成物沉积获得复合物负极材料。具体地，气态锂与第一原始负极材料可通过发生化学反应和/或简单的物理结合等生成复合物负极材料。
在一个应用场景中，本实施方式中所形成的复合物负极材料为块状材料。
本实施方式中，将气态锂均匀掺杂到第一原始负极材料中，使得锂元素均匀得分布在整个复合物负极材料当中，从而在将所制备得到的复合物负极材料运用到锂离子电池当中时，能够大大降低不可逆充电锂的消耗，提升首次充放电效率，并显著改善锂离子电池的循环性能。
其中，在一实施方式中，在步骤S101中，可将锂和/或锂原料置于第一温度、第一负压环境中，以获得气态锂。
其中，此处的锂可指任何状态的锂单质。锂原料则指能够在一定条件下转化为锂单质，或者反应生成锂单质的物质，具体可以为为碳、镁、铝、硅、钙、锌、铁中的至少一种与锂盐和/或锂的氧化物所组成的物质。更具体地，可以为上述物质所组成的混合物、化合物、复合物等中的至少一种。
第一温度、第一负压环境是指能够使锂或者锂原料保持气态的温度和压力环境。其中，第一温度可以为500-1500℃，具体可以为500℃、700℃、900℃、1100℃、1300℃、1500℃等；第一负压可以为0-5000Pa，具体可以为0Pa、1000Pa、2000Pa、3000Pa、4000Pa、5000Pa等，优选为真空环境。
其中，可将锂和/或锂原料在第一温度、第一负压环境中保温1-30h，具体可以为1h、5h、10h、20h、30h等。
另外，步骤S101中，在获取第一原始负极材料时，可将第二原始负极材料和/或第二原始负极材料的原料置于第二温度、第二负压环境中，以获得气态的第一原始负极材料和/或处于第二温度和负压环境下的固态的第一原始负极材料。
其中，第二原始负极材料是指通过一定的手段能够转化为气态或固态的第一原始负极材料的物质，在一个应用场景中，第二原始负极材料与第一原始负极材料相同。
第二原始负极材料的原料是指能够在一定条件下转化为，或者反应生成气态或固态的第一原始负极材料的物质。例如，在第一原始负极材料为一氧化硅时，第二原始负极材料的原料可以为硅和二氧化硅，二者发生反应能够生成一氧化硅；在第一原始负极材料为硅单质时，第二原始负极材料的原料可以为硅烷，通过硅烷裂解即可生成硅单质。当然，第一原始负极材料不限于这两种，第二原始负极材料的原料也不做限定。
第二温度、第二负压环境是指能够将第二原始负极材料和/或第二原始负极材料的原料转化为气态或固态的第一原始负极材料的温度和压力环境。其中，第二温度可以为500-1500℃，具体可以为500℃、700℃、900℃、1100℃、1300℃、1500℃等；第二负压可以为0-5000Pa，具体可以为0Pa、1000Pa、2000Pa、3000Pa、4000Pa、5000Pa等，优选为真空环境。其中，第二温度、第二负压可以分别与上述第一温度、第一负压相同，也可以不同。
其中，可将第二原始负极材料和/或第二原始负极材料的原料在第二温度、第二负压环境中保温1-30h，具体可以为1h、5h、10h、20h、30h等。
在一个应用场景中，在一真空设备中制备复合物负极材料，该真空设备主要包括真空炉和收集器两部分。将固态的锂单质和固态的一氧化硅均匀混合后放置在真空炉中，并对真空炉进行抽真空处理直至内部压强低于5000Pa，然后再将真空炉加热至1500℃，此时，真空炉中固态的锂单质以及固态的一氧化硅均转化为气态的锂单质以及气态的一氧化硅，并逐渐流向收集器中，由于并未对收集器进行加热处理，其中的温度相对较低，因此，气态的锂单质以及气态的一氧化硅流向收集器后发生沉积，进而生成复合物负极材料，并在温度降到1000℃以下后将产物取出。
在一个应用场景中，在一真空设备中制备复合物负极材料，该真空设备主要包括真空炉和收集器两部分。其中，真空炉中设置有两个区域，并能够分别进行加热，两个区域之间的温度互不影响。此时，在真空炉中将固态的锂单质和固态的一氧化硅分开放置在两个区域当中，然后对该真空设备抽真空至不超过5000Pa，并将两个区域的温度控制在所放置的物质对应在真空条件下的沸点以上附近。通过这种方式，能够使得固态的锂单质和固态的一氧化硅同时转化为气态，并同时流向收集器当中，进而避免由于一种物质先转化为气态并流向收集器而先沉积为固相的情况发生，进一步保证了所生成的复合物负极材料的均一性。
在一个应用场景中，采用气态锂与固态的第一原始负极材料制备复合物负极材料，本应用场景中仍采用上述真空设备，将固态锂单质放置在真空炉中，将固态的一氧化硅(即第一原始负极材料)放置在收集器中，然后对真空设备抽真空处理，并对真空炉进行加热，至固态锂单质转化为气态锂，然后气态锂流向收集器中，并包裹收集器中固态的一氧化硅，通过渗透等方式使锂元素均匀得结合于一氧化硅，进而生成复合物负极材料。
其中，请参阅图2，在另一实施方式中，步骤S102之后，还包括：
步骤S103，对复合物负极材料进行第一处理，以获得用于锂离子电池的复合物负极材料。
因此，上述实施方式中所形成的复合物负极材料通常为块状，一般不能直接用作锂离子电池的负极，而需要经过一定的第一处理，使其形成能够直接用于锂离子电池的复合物负极材料。
其中，第一处理可为粉碎、分级、包覆、烧成等中的至少一种。在一个应用场景中，对所生成的复合物负极材料分别进行粉碎、分级、包覆、烧成，最终形成用于锂离子电池的复合物负极材料。
其中，粉碎是指通过一定的手段，如利用超微粉碎设备等将大尺寸的复合物负极材料粉碎至满足要求的尺寸，进而满足用于锂离子电池的复合物负极材料在产能和微观形态等方面的要求。
其中粉碎的方式具体可以为球磨粉碎、气流粉碎、破碎、球形化粉碎等中的至少一种。
分级是指将粒度不均匀的颗粒分离成两种或两种以上粒级的操作过程，通过分级处理，有效控制用于锂离子电池的复合物负极材料的粒径的比例。
在一个应用场景中，复合物负极材料经过分级后的平均粒径为1-100μm，具体可以为1μm、10μm、20μm、40μm、50μm、60μm、80μm、100μm等；分级后的平均比表面积为1-120m2/g，具体可以为1m2/g、10m2/g、20m2/g、40m2/g、50m2/g、60m2/g、80m2/g、100m2/g、120m2/g等。
本实施方式中通过分级处理，对用于锂离子电池的复合物负极材料的平均粒径以及比表面积进行控制，使得最终制得的用于锂离子电池的复合物负极材料具有较高的克比容量，进而提高锂离子电池的循环使用寿命。
另外，本实施方式中对复合物负极材料进行包覆具体可以为气相包覆、液相包覆及固相包覆等中的至少一种。
对复合物负极材料进行包覆除了能够使得复合物负极材料转化为能够用于锂离子电池的复合物负极材料之外，在使用有机物包覆前驱体，如酚醛树脂、环氧树脂、沥青、焦炭、聚乙烯醇等中的至少一种时，能够在一定程度上提高锂离子电池的可逆容量和循环性能；同时，在使用无机物包覆前驱体，如铜、银、镍、锌、铝、锡、氢氧化铁及其金属氧化物等中的至少一种时，能够改善电极粒子间的接触情况，提高电极的电导率而降低充放电过程中的阻力而使循环性能得以提高。
在一个应用场景中，对复合物负极材料烧成的温度为500-1100℃，具体可以为500℃、600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃等，具体可以根据需求灵活选择。
其中，在一实施方式中，用于锂离子电池的复合物负极材料中锂元素的质量百分含量为0.5％-50％，具体可以为0.5％、5％、10％、20％、30％、40％、50％等。锂元素的质量百分含量可以通过控制反应前提供的锂和/或锂原料和第二原始负极材料和/或所述第二原始负极材料的原料的质量比例来调整。
其中，请参阅图3，在又一实施方式中，步骤S102之后，还包括：
步骤S104，将复合物负极材料在第三温度和惰性气体环境中进行热处理。
在一个应用场景中，第三温度为200-1000℃，具体可以为200℃、400℃、600℃、800℃、1000℃等。
在一个应用场景中，惰性气体为氮气、氩气、氦气等中的至少一种；
在一个应用场景中，热处理的时间为0.2-16h，具体可以为0.2h、0.5h、2h、4h、8h、16h等。
在一个应用场景中，对复合物负极材料的热处理在高温炉中进行。
需要说明的是，在实际制备的过程当中，经过步骤S101、S102后生成的复合物负极材料中可能存在未反应完全的锂单质，本实施方式中，继续对复合物负极材料进行热处理，能够使得未反应完全的锂单质能够进一步发生发生，从而使得反应更加彻底。
其中，在一实施方式中，步骤S102之后，对复合物负极材料进行热处理以及粉碎、分级的顺序不作限定，例如可以为：对复合物负极材料依次进行粉碎、分级以及热处理，或对复合物负极材料依次进行粉碎、热处理以及分级，或对复合物负极材料依次进行热处理、粉碎以及分级。
在一个应用场景中，在对复合物负极材料进行上述三种处理之后再进行包覆、烧成等处理，进而生成用于锂离子电池的复合物负极材料。
本发明复合物负极材料一实施方式中，复合物负极材料由上述复合物负极材料的制备方法实施方式制备而成，详细内容请参见上述实施方式，此处不再赘述。本实施方式中的复合物负极材料由于在制备过程中将气态锂均匀掺杂到第一原始负极材料中，使得锂元素能够均匀得分布在整个复合物负极材料当中，从而在将所制备得到的复合物负极材料运用到锂离子电池当中时，能够大大降低不可逆充电锂的消耗，提升首次充放电效率，并显著改善锂离子电池的循环性能。
本发明锂离子电池一实施方式中，该锂离子电池的负极采用上述本发明复合物负极材料实施方式中的复合物材料，具体请参见上述实施方式。需要指出的是，本实施方式中的锂离子电池首次充放电效率高，循环性能好，且在使用时能够大大降低不可逆充电锂的消耗。
实施例1
将5Kg硅粉和10Kg硅微粉放入VC混合机混合30min后得到SiO原料，作为第二原始负极材料，并投入真空炉靠近炉尾的一端；将6KgLi2CO3和1.5Kg铝粉混合30min后得到锂原料，并投入真空炉靠近炉口的一端。在真空条件下，将真空炉加热到1350℃使炉内生成SiO蒸气和Li蒸气，混合均匀的气态混合物进入收集室内置入的收集器，经过迅速冷凝生成SiO-Li材料，反应结束后对设备进行冷却并收集到8Kg的复合物负极材料。将制得的复合物材料使用X射线衍射仪对其进行定性分析，检测结果如图4所示，由图可知，制得的复合物材料出现明显的Si及Li2Si3O5相。
然后，将8Kg复合物负极材料置于氮气作保护气的辊道窑中，600℃下进行热处理。经热处理后，再依次进行破碎、球磨、分级等工艺将其粒度控制在D50为4μm左右；接下来将分级得到的复合物负极材料置于化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)炉内，并且外路通入氮气作保护气，内路通入甲烷气体作为碳源，加热到900℃使甲烷分解，在反应时氮气流量设置为3.5L/min，在上述复合物负极材料表面包覆5％的碳；包覆完成后，将得到的材料置于辊道窑内960℃下进行高温碳化，以得到稳定的用于锂离子电池的复合物负极材料。然后将制得的用于锂离子电池的复合物负极材料在扫描电镜上观测其形貌结构，观测结果如图5所示，可以看出，该用于锂离子电池的复合物负极材料被甲烷分解后得到的碳充分包裹。将该最终得到的材料制成模拟电池测试其充放电性能，完成后测得其首次充电容量为1484mAh/g，首次放电容量为1290mAh/g，首次效率为86.9％。
实施例2
将5Kg硅粉、10Kg硅微粉、6Kg Li2CO3和1.5Kg铝粉放入VC混合机混合30min后投入真空炉。在真空条件下，将真空炉加热到1350℃使炉内生成SiO蒸气和Li蒸气的混合气体，混合气体进入收集室内置入的收集器中，经过迅速冷凝生成SiO-Li材料，反应结束后对设备进行冷却并收集到7.2Kg的复合物负极材料。
然后，取7Kg复合物负极材料置于氮气作保护气的辊道窑中，600℃下进行热处理。经热处理后，再依次进行破碎、球磨、分级等工艺将其粒度控制在D50为4μm左右；接下来将分级得到的复合物负极材料置于化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)炉内，并且外路通入氮气作保护气，内路通入甲烷气体作为碳源，加热到900℃使甲烷分解，在反应时氮气流量设置为3.5L/min，在上述复合物负极材料表面包覆5％的碳；包覆完成后，将得到的材料置于辊道窑内960℃下进行高温碳化，以得到稳定的用于锂离子电池的复合物负极材料。将该最终得到的材料制成模拟电池测试其充放电性能，充放电曲线如图6所示，完成后测得其首次充电容量为1401mAh/g，首次放电容量为1259mAh/g，首次效率为89.9％。
实施例3
将5Kg硅粉和10Kg硅微粉放入VC混合机混合30min后得到SiO原料，作为第二原始负极材料，并投入真空炉靠近炉尾的一端；将4KgLi2CO3和1Kg铝粉混合30min后得到锂原料，并投入真空炉靠近炉口的一端。在真空条件下，将真空炉加热到1350℃使炉内生成SiO蒸气和Li蒸气，混合均匀的气态混合物进入收集室内置入的收集器，经过迅速冷凝生成SiO-Li材料，反应结束后对设备进行冷却并收集到8Kg的复合物负极材料。
然后，将8Kg复合物负极材料置于氮气作保护气的辊道窑中，600℃下进行热处理。经热处理后，再依次进行破碎、球磨、分级等工艺将其粒度控制在D50为4μm左右；接下来将分级得到的复合物负极材料置于化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)炉内，并且外路通入氮气作保护气，内路通入甲烷气体作为碳源，加热到900℃使甲烷分解，在反应时氮气流量设置为3.5L/min，在上述复合物负极材料表面包覆5％的碳；包覆完成后，将得到的材料置于辊道窑内960℃下进行高温碳化，以得到稳定的用于锂离子电池的复合物负极材料。将该最终得到的材料制成模拟电池测试其充放电性能，完成后测得其首次充电容量为1640mAh/g，首次放电容量为1348mAh/g，首次效率为82.2％。
对比例
将5Kg硅粉和10Kg硅微粉混合30min得到SiO原料后，投入真空炉内；在真空条件下，将真空炉加热到1350℃使炉内生成SiO蒸气，SiO蒸气进入收集室内置入的收集器后迅速冷凝生成SiO块体，反应结束后对设备进行冷却并收集到6Kg SiO块体。将SiO块体使用X射线衍射仪对其进行定性分析，检测结果如图7所示，由图可知，制得的材料为无定形态。
然后，将6Kg SiO块体依次进行破碎、球磨、分级等工艺将其粒度控制在D50为4μm左右；然后将上述4μm的SiO置于化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)炉内，外路通入氮气作保护气，内路通入甲烷气体作为碳源，并加热到900℃使甲烷分解，反应时氮气流量设置为3.5L/min，在负极材料表面包覆5％的碳；包覆完成后，将得到的材料置于辊道窑内960℃下进行高温碳化，以得到稳定的SiO负极材料。将制得的SiO负极材料用X射线衍射仪进行分析，结果如图8所示，可以看到该负极材料中仅有Si的特征峰，将该材料制成模拟电池测试其充放电性能，测得其首次充电容量为2120.7mAh/g，首次放电容量为1627.8mAh/g，首次效率为76.8％。
由以上对比数据可以看出，根据本发明所述方法制备的复合物负极材料首次可逆容量、首次库伦效率等电化学性能均优于对比例中未进行复合物的负极材料。
上述对比例以及三个实施例最终所制备得到的复合物负极的首次充放电效率如下表1所示。
表1各实施例与对比例最终制备得到的负极材料的首次充放电效率
项目 充电容量(mAh/g) 放电容量(mAh/g) 充放电效率(％)
实施例1 1484 1290 86.9
实施例2 1401 1259 89.9
实施例3 1640 1348 82.2
对比例 2120.7 1627.8 76.8
由上表能够看出，通过本发明复合物负极材料制备方法的三个实施例中制备而成的负极材料的首次充放电效率均明显比对比例中的高，显然本发明制备方法所得到的复合物负极材料用于锂离子电池中时能够显著改善锂离子电池的循环性能。
本发明复合物负极材料一实施方式中，该复合物负极材料由上述复合物负极材料制备方法制备而成。
本实施方式中的复合物负极材料中锂元素均匀分布，在运用到锂离子电池当中时，能够降低不可逆充电锂的消耗，提升首次充放电效率，进而显著改善锂离子电池的循环性能。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种复合物负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供气态锂和第一原始负极材料；
将所述气态锂均匀掺杂到所述第一原始负极材料中，获得复合物负极材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述气态锂均匀掺杂到所述第一原始负极材料中，获得复合物负极材料后，包括：
对所述复合物负极材料进行第一处理，以获得用于锂离子电池的复合物负极材料。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一处理为粉碎、分级、包覆、烧成中的至少一种；
其中，所述粉碎为球磨粉碎、气流粉碎、破碎、球形化粉碎中的至少一种；
所述复合物负极材料经过所述分级后的平均粒径为1-100μm，平均比表面积为1-120m2/g；
所述包覆为气相包覆、液相包覆及固相包覆中的至少一种；
所述烧成的温度为500-1100℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供气态锂和第一原始负极材料，包括：
将单质锂和/或锂原料置于第一温度、第一负压环境中，以获得所述气态锂，
将第二原始负极材料和/或所述第二原始负极材料的原料置于第二温度、第二负压环境中，以获得气态的第一原始负极材料和/或处于第二温度和负压环境下的固态的第一原始负极材料。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述锂原料为碳、镁、铝、硅、钙、锌、铁中的至少一种与锂盐和/或锂的氧化物所组成的物质；
所述第一温度和所述第二温度均为500-1500℃；
所述第一负压和所述第二负压的压强均为0-5000Pa。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一原始负极材料为碳基材料、硅基材料中的至少一种；
所述碳基材料为人造结晶石墨、天然结晶石墨、无定形硬碳、低结晶软碳、炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电碳黑、石墨烯和纤维碳中的至少一种；
所述硅基材料为硅碳、一氧化硅、硅纳米线、硅纳米管、硅薄膜中的至少一种；
所述用于锂离子电池的复合物负极材料中锂元素的质量百分含量为0.5％-50％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述气态锂均匀掺杂到所述第一原始负极材料中，获得复合物负极材料之后，还包括：
将所述复合物负极材料在第三温度和惰性气体环境中进行热处理。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述惰性气体为氮气、氩气、氦气中的至少一种；
所述第三温度为200-1000℃；
所述热处理的时间为0.2-16h。
9.一种复合物负极材料，其特征在于，所述复合物负极材料由如权利要求1-8任一项所述的方法制备而成。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的负极包括如权利要求9所述的复合物负极材料。
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