CN108373163A - 一种二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电化学及锂离子/钠离子电池技术领域。本发明提供了一种二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料及制备方法，所述二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料为CuSixGeyP3物质；所述CuSixGeyP3物质中的x和y的具体取值为0≤x≤4，0≤y≤4，2≤x+y≤4。此二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料具有非常合适的晶体结构特性及物理化学性质，作为锂离子/钠离子电池负极使用时具有体积膨胀小、比容量高、循环稳定性好和充放电极化小等特点，解决了目前锂离子电池/钠离子电池容量低及使用寿命不足的技术问题。

Description

一种二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料及制备方法
技术领域
本发明涉及电化学及锂离子/钠离子电池技术领域，具体涉及一种二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料及制备方法。
背景技术
随着科技的不断发展，手机、电脑等移动电子设备以及无人机、电动汽车等载具需要有更长的续航能力来满足人们的工作及生活，因此对于储能器件的能量密度要求不断提高。在众多储能器件中锂离子电池因具有质量轻、体积小、能量密度高等优点而被广泛使用于上述设备中，目前商业化使用的锂离子电池主要为石墨(Graphite)、钛酸锂(Li4Ti5O12)负极，其理论比容量较低，分别为372mAh/g、175mAh/g。此后，研究者又开发出了具有大容量的锡(Sn)、硅(Si)、磷(P)等负极来解决传统负极比容量低的问题，不幸的是，锡、硅、磷作为锂离子电池负极在使用过程中会经历巨大的体积膨胀(约300％)，因此该类负极在首次充放电过程就经历巨大的容量衰减(即首效较低)，且在长期使用中容量衰减迅速，无法长期使用，且我国锂资源匮乏导致锂离子电池成本较高。因此近些年来，通过用钠(Na)元素代替锂(Li)元素，开发高能量密度的钠离子电池成为了解决移动电子设备及载具能量供应的另一有效途径，与锂离子电池相比，钠资源丰富，可以有效的减少电池成本，然而目前能够稳定商业化应用的钠离子电池负极材料严重缺乏，而较具运用前景的硬碳钠离子电池负极材料比容量较低，只有200mAh/g。因此急需开发一种具有高容量、高首效、高循环稳定性的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料、负极、电池及制备方法，解决了现有锂离子电池负极材料比容量低、循环和倍率性能差，以及硬碳钠离子电池负极比容量低、锡基钠离子电池负极循环性能差的问题。
本发明提供了一种二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料，为CuSixGeyP3物质；所述CuSixGeyP3物质中的x和y的具体取值为0≤x≤4，0≤y≤4，2≤x+y≤4。
优选的，所述CuSixGeyP3物质选自CuSi2P3、CuSi4P3、CuGe2P3、CuGe4P3、CuSi2Ge2P3、CuSiGeP3、CuSi1.5Ge2.5P3、CuSi0.5Ge3.5P3、CuSi2.5Ge1.5P3、CuSi3GeP3和CuSi3.5Ge0.5P3中的一种或多种。
优选的，本发明提供的一种二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料，还包括导电剂。
优选的，所述导电剂占CuSixGeyP3物质的质量百分比为1％～95％。
优选的，所述导电剂选自乙炔黑、天然石墨、人造石墨、炭纤维、碳纳米管、金属粉末、石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、碳化钛、氮化钛、聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯中的一种或多种。
本发明还提供一种锂离子/钠离子电池用负极，包括集流体、粘结剂和负极活性材料层，该负极活性材料层包括上述的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料，所述负极活性材料层通过所述粘结剂粘附在所述集流体的表面上。
优选的，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸锂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚氨酯和丁苯橡胶中的一种或多种。
优选的，所述集流体选自铜箔、铝箔、镍箔、铜网、铝网和镍网中的一种或多种。
本发明还提供一种锂离子电池，由正极、负极、电解液和设置在所述正极和所述负极之间的隔膜组成；所述正极为锂离子电池正极材料；所述负极为上述的锂离子/钠离子电池用负极。
本发明还提供一种钠离子电池，由正极、负极、电解液和设置在所述正极和所述负极之间的隔膜组成；所述正极为钠离子电池正极材料；所述负极为上述的锂离子/钠离子电池用负极。
本发明所提供的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料中含有Si、Ge、P、Cu四种元素。其中，Si、Ge、P为巨大储锂容量的的元素，具有高比容量，电位适中的特点，而Cu这种不具储锂能力的惰性元素的存在不仅可以有效的减小电极材料在锂离子/钠离子脱嵌过程中的体积变化，在锂离子嵌入过程中析出的铜单质还能够增加材料整体的导电性。此外，在该二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料中存在大量的原子空位，这些原本存在的空间能够很有效的缓解电极材料嵌锂后的体积膨胀，并且空位的存在能够提高锂离子/钠离子在材料内部的扩散速率，从而提升锂离子/钠离子电池的倍率性能。
此外，本发明提供的锂离子/钠离子负极材料都是纯度较高的化合物，其作为锂离子/钠离子电池负极时，首圈库伦效率高，且此后的第二圈、第三圈基本重合，说明电池可逆性好，比容量基本保持不变，具有优异的电化学性能。从本发明实施例的数据可知，本发明提供的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料的储锂/储钠可逆比容量损失在9％以内，电池可逆性好，比容量基本保持不变。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明CuSi2P3的X射线衍射图谱；
图2为本发明CuSi2P3的扫描电镜图；
图3为本发明CuSi2P3储锂电化学性能图；
图4为本发明CuSi2P3储钠电化学性能图；
图5为本发明CuGe2P3的X射线衍射图谱；
图6为本发明CuGe2P3的扫描电镜图；
图7为本发明CuGe2P3储锂电化学性能图；
图8为本发明CuGe2P3储钠电化学性能图；
图9为本发明CuSi4P3的X射线衍射图谱；
图10为本发明CuSi4P3的扫描电镜图；
图11为本发明CuSi4P3储锂电化学性能图；
图12为本发明CuSi4P3储钠电化学性能图；
图13为本发明CuGe4P3的X射线衍射图谱；
图14为本发明CuGe4P3的扫描电镜图；
图15为本发明CuGe4P3储锂电化学性能图；
图16为本发明CuGe4P3储钠电化学性能图；
图17为本发明CuGe2P3/乙炔黑复合物的X射线衍射图谱；
图18为本发明CuGe2P3/乙炔黑复合物的扫描电镜图；
图19为本发明CuGe2P3/乙炔黑复合物储锂电化学性能图；
图20为本发明CuGe2P3/乙炔黑复合物储钠电化学性能图；
图21为本发明CuSixGeyP3物质的晶体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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，而不是全部的实施例。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劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料具有非常合适的晶体结构特性及物理化学性质，以该材料作为锂离子/钠离子电池负极使用时具有体积膨胀小、比容量高、循环稳定性好、充放电极化小等特点，并提供了包含该种负极的锂离子电池及钠离子电池，解决了目前锂离子电池/钠离子电池容量低及使用寿命不足的技术问题。
本发明提供了一种二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料，为CuSixGeyP3物质；其中，x和y的具体取值为0≤x≤4，0≤y≤4，2≤x+y≤4，CuSixGeyP3物质优选为CuSi2P3、CuSi4P3、CuGe2P3、CuGe4P3、CuSi2Ge2P3、CuSiGeP3、CuSi1.5Ge2.5P3、CuSi0.5Ge3.5P3、CuSi2.5Ge1.5P3、CuSi3GeP3和CuSi3.5Ge0.5P3，更优选为CuSi2P3、CuGe2P3、CuSi4P3、CuGe4P3、CuSiGeP3、CuSi1.5Ge2.5P3、CuSi2Ge2P3、CuSi3GeP3、CuSi3.5Ge0.5P3、CuSi2.5Ge1.5P3。
本发明还提供了一种锂离子/钠离子电池用负极，包括集流体、粘结剂和负极活性材料层，该负极活性材料层为上述的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料，该负极活性材料层通过粘结剂粘附在集流体的表面上。
优选的，此粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸锂锂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚氨酯和丁苯橡胶中的一种或多种，更优选为聚丙烯酸锂锂。
优选的，此集流体选自铜箔、铝箔、镍箔、铜网、铝网和镍网中的一种或多种，更优选为铜箔。
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料、负极、电池及制备方法进行具体地描述
实施例1
本实施例提供了锂离子/钠离子电池负极，具体为CuSi2P3作为锂离子/钠离子电池负极，其制备方法如下：按化学计量比，将纯度为99.9％的铜粉、纯度为99.9％的硅粉和纯度为99.8％的磷粉混合后加入球磨罐中，在进行高能机械球磨时需在球磨罐中放入直径球磨珠25颗，球磨罐和球磨珠材质均为不锈钢，采用的球料比为20:1，转速为900～1200转/分钟，球磨10小时后取出获得CuSi2P3化合物粉末，将得到的粉末进行X射线衍射进行测试从而来确定合成的CuSi2P3化合物纯度，将得到的粉末进行扫描电子显微镜来观察其形貌结构。
图1提供了CuSi2P3化合物的X射线衍射图谱，从图中可知，所合成的物质的所有衍射峰均能和CuSi2P3的标准PDF(#65-6082)卡片对应，说明通过该方法获得了纯相的CuSi2P3化合物；
图2提供了CuSi2P3化合物的扫描电镜形貌表征图，从图中可知，CuSi2P3化合物微观形貌为块体材料，且材料由粒径约为500nm～1um的小颗粒团聚而成，材料尺寸均一。
图3提供了CuSi2P3的储锂电化学性能图，具体为采用聚丙烯酸锂作为粘结剂、铜箔作为集流体，将CuSi2P3与金属锂组成Li-CuSi2P3扣式电池。其电化学性能测试图的横坐标为CuSi2P3的储锂比容量，纵坐标为CuSi2P3的对锂电位，从第一圈放电曲线(图中虚线)可以看出，CuSi2P3的第一圈储锂(放电)比容量高达2200mAh/g，第一圈充电后达到2000mAh/g的可逆比容量，仅损失9％，因此首圈库伦效率为91％，可逆性好。且此后的第二圈、第三圈基本重合，说明电池可逆性好，比容量基本保持不变，这表明CuSi2P3作为锂离子电池负极使用时具有优异的电化学性能。
图4提供了CuSi2P3的储钠电化学性能图，具体为采用聚丙烯酸锂作为粘结剂、铜箔作为集流体，将CuSi2P3与金属钠组成Na-CuSi2P3扣式电池，此电化学性能测试图的横坐标为CuSi2P3的储钠比容量，纵坐标为CuSi2P3的对钠电位，从第一圈放电曲线(图中虚线)可以看出，CuSi2P3的第一圈储钠(放电)比容量高达1350mAh/g，第一圈充电后达到630mAh/g的可逆比容量，此后的储钠容量保持在600mAh/g。这表明该负极材料具有良好的储钠性能。
实施例2
CuGe2P3作为锂离子/钠离子电池负极，其制备方法如下：。
按化学计量比，将纯度为99.9％的铜粉、纯度为99.9％的锗粉和纯度为99.8％的磷粉混合后加入球磨罐中，在进行高能机械球磨时需在球磨罐中放入直径球磨珠25颗，球磨罐和球磨珠材质均为不锈钢，采用的球料比为20:1，转速为900～1200转/分钟，球磨10小时后取出获得CuGe2P3化合物粉末，将得到的粉末进行X射线衍射进行测试从而来确定合成的CuGe2P3化合物纯度，将得到的粉末进行扫描电子显微镜来观察其形貌结构。
图5提供了CuGe2P3化合物的X射线衍射图谱，从图中可知，所合成的物质的所有衍射峰均能和CuGe2P3的标准PDF(#65-6354)卡片对应，说明通过该方法获得了纯相的CuGe2P3化合物；
图6提供了CuGe2P3化合物的扫描电镜形貌表征图，从图中可知，CuGe2P3化合物微观形貌为块体材料，且材料由粒径约为500nm～1um的小颗粒团聚而成，材料尺寸均一。
图7提供了CuGe2P3的储锂电化学性能图，具体为采用聚丙烯酸锂作为粘结剂、铜箔作为集流体，将CuGe2P3与金属锂组成Li-CuGe2P3扣式电池，其电化学性能测试图的横坐标为CuGe2P3的储锂比容量，纵坐标为CuGe2P3的对锂电位，从第一圈放电曲线(图中虚线)可以看出，CuGe2P3的第一圈储锂(放电)比容量高达1550mAh/g，第一圈充电后达到1500mAh/g的可逆比容量，仅损失3.2％，因此首圈库伦效率为96.8％，可逆性好。且此后的第二圈、第三圈基本重合，说明电池可逆性好，比容量基本保持不变。这表明CuGe2P3作为锂离子电池负极使用时具有优异的电化学性能。
图8提供了CuGe2P3的储钠电化学性能图，具体为采用聚丙烯酸锂作为粘结剂、铜箔作为集流体，将CuGe2P3与金属钠组成Na-CuGe2P3扣式电池，其电化学性能测试图的横坐标为CuGe2P3的储钠比容量，纵坐标为CuGe2P3的对钠电位，从第一圈放电曲线(图中虚线)可以看出，CuGe2P3的第一圈储钠(放电)比容量高达970mAh/g，第一圈充电后达到760mAh/g的可逆比容量，此后的储钠容量保持在700mAh/g。这表明该负极材料具有良好的储钠性能。
实施例3
CuSi4P3作为锂离子/钠离子电池负极，其制备方法如下：
按化学计量比，将纯度为99.9％的铜粉、纯度为99.9％的硅粉和纯度为99.8％的磷粉混合后加入球磨罐中，在进行高能机械球磨时需在球磨罐中放入直径球磨珠25颗，球磨罐和球磨珠材质均为不锈钢，采用的球料比为20:1，转速为900～1200转/分钟，球磨10小时后取出获得CuSi4P3化合物粉末，将得到的粉末进行X射线衍射进行测试从而来确定合成的CuSi4P3化合物纯度，将得到的粉末进行扫描电子显微镜来观察其形貌结构。
图9提供了CuSi4P3化合物的X射线衍射图谱，从图中可知，所合成的物质的所有衍射峰均能和CuSi4P3(ICSD#166924)的标准衍射谱线一一对应，说明通过该方法获得了纯相的CuSi4P3化合物。
图10提供了CuSi4P3化合物的扫描电镜形貌表征图，从图中可知，CuSi4P3化合物微观形貌为块体材料，且材料由粒径约为500nm～1um的小颗粒团聚而成，材料尺寸均一。
图11提供了CuSi4P3作为锂离子电池负极的储锂性能，具体为采用聚丙烯酸锂作为粘结剂、铜箔作为集流体，将CuSi4P3与金属锂组成Li-CuSi4P3扣式电池。从图中可以看出CuSi4P3作为锂离子电池负极材料使用时，具有高达2500mAh/g的首次储锂比容量，并且具有大于90％的首次库伦效率，且前10圈的比容量基本保持不变，表明该材料作为锂离子电池负极使用时具有优异的电化学性能。
图12提供了CuSi4P3作为钠离子电池负极的储锂性能，具体为采用聚丙烯酸锂作为粘结剂、铜箔作为集流体，将CuSi4P3与金属钠组成Na-CuSi4P3扣式电池的电化学循环性能测试图，从图中可以看出CuSi4P3作为钠离子电池负极材料使用时，具有高达1250mAh/g的首次储钠比容量，并且具有大于90％的首次库伦效率，且前5圈的比容量基本保持不变，表明该材料具有良好的储钠性能。
实施例4
CuGe4P3作为锂离子/钠离子电池负极，其制备方法如下：。
按化学计量比，将纯度为99.9％的铜粉、纯度为99.9％的锗粉和纯度为99.8％的磷粉混合后加入球磨罐中，在进行高能机械球磨时需在球磨罐中放入直径球磨珠25颗，球磨罐和球磨珠材质均为不锈钢，采用的球料比为20:1，转速为900～1200转/分钟，球磨10小时后取出获得CuGe4P3化合物粉末，将得到的粉末进行X射线衍射进行测试从而来确定合成的CuGe4P3化合物纯度，将得到的粉末进行扫描电子显微镜来观察其形貌结构。
图13提供了CuGe4P3化合物的X射线衍射图谱，从图中可知，所合成的物质的所有衍射峰均能和CuGe4P3(ICSD#166923)的标准衍射谱线一一对应，说明通过该方法获得了纯相的CuGe4P3化合物。
图14提供了CuGe4P3化合物的扫描电镜形貌表征图，从图中可知，CuGe4P3化合物微观形貌为块体材料，且材料由粒径约为500nm～1um的小颗粒团聚而成，材料尺寸均一。
图15提供了CuGe4P3作为锂离子电池负极的储锂性能，具体为采用聚丙烯酸锂作为粘结剂、铜箔作为集流体，将CuGe4P3与金属锂组成Li-CuGe4P3扣式电池。从图中可以看出CuGe4P3作为锂离子电池负极材料使用时，具有高达1550mAh/g的首次储锂比容量，并且具有大于90％的首次库伦效率，且前15圈的比容量基本保持不变，表明该材料作为锂离子电池负极使用时具有优异的电化学性能。
图16提供了CuGe4P3作为钠离子电池负极的储锂性能，具体为采用聚丙烯酸锂作为粘结剂、铜箔作为集流体，将CuGe4P3与金属钠组成Na-CuGe4P3扣式电池，从图中可以看出CuGe4P3作为钠离子电池负极材料使用时，具有高达800mAh/g的首次储钠比容量，并且具有大于90％的首次库伦效率，且前5圈的比容量基本保持不变，表明该材料具有良好的储钠性能。
实施例5～10
其他特定x、y值所对应的CuSixGeyP3化合物作为锂离子/钠离子电池负极。
表1为实施例5～10中其他特定x、y值所对应的CuSixGeyP3化合物所需要的原料配方以及实施方法，其中的原料按其化合物的化学式所对应的化学计量比混合，方法为高能球磨，进行高能机械球磨时需在球磨罐中放入直径球磨珠25颗，球磨罐和球磨珠材质均为不锈钢，采用的球料比为20:1，转速为900～1200转/分钟，球磨时间为10小时。
表1：实施例5～10中其他特定x、y值所对应的CuSixGeyP3化合物原料配方及实施方法
需要指出的是，对于制备CuSixGeyP3化合物的物质的原料的组合方法，可总结为：只要球磨的混合物符合CuSixGeyP3化合物化学计量比并按照混合球磨法的相应步骤进行，就能合成CuSixGeyP3化合物。
实施例11
本发明提供的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料还包括导电剂，CuSixGeyP3物质中的一种或多种与导电剂组成第一复合物，导电剂选自乙炔黑、天然石墨、人造石墨、炭纤维、碳纳米管、金属粉末、石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、碳化钛、氮化钛、聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯中的一种或多种，优选为乙炔黑；导电剂的质量百分比为1％～95％，优选为30％。
具体的，第一复合物按以下方式进行合成：
1、取CuSixGeyP3物质中的一种或多种，优选为CuGe2P3，按照一定的质量比将所取物质与乙炔黑混合得到混合粉末，其中乙炔黑的质量百分比为30％。
2、在氩气保护下将混合粉末进行高能机械球磨，得到第一复合物粉末。
其中，高能机械球磨在球磨罐中进行，在进行高能机械球磨时需在球磨罐中放入直径球磨珠25颗，球磨罐和球磨珠材质均为不锈钢，高能机械球磨的转速为1100转/分钟，球磨时间为3小时。将得到的粉末进行X射线衍射进行测试从而来确定合成的复合物的成分及状态，将得到的粉末进行扫描电子显微镜测试来观察其形貌结构。
图17为CuGe2P3/乙炔黑复合物的XRD测试结果图，从图中可以看出，所有的衍射峰均为CuGe2P3的衍射峰，因为乙炔黑为非结晶性物质，所以其XRD测试中不存在强度明显的衍射峰，因此说明乙炔黑以非晶态存在，而CuGe2P3则是以结晶态存在。
图18为CuGe2P3/乙炔黑复合物的扫描电镜测试图，从图中看可以看出，其二次颗粒的直径为500nm左右，而其一次颗粒是由直径为30nm左右的颗粒组成，证明了材料的晶粒尺寸得到了细化。说明导电剂乙炔黑的存在能够细化活性材料的晶粒尺寸，可以防止材料团聚成更大的颗粒，有利于电子在材料之间的传输，从而提供更好的电化学性能。
图19为CuGe2P3/乙炔黑复合物作为锂离子电池负极的储锂性能，具体为采用聚丙烯酸锂作为粘结剂、铜箔作为集流体，以CuGe2P3/乙炔黑复合物为负极，以金属锂为正极组成锂离子电池，从图中可以看出，该复合物的储锂容量约为1550mAh/g，首次库伦效率高达90％以上，在循环100次后容量基本保持不变，这表面乙炔黑的加入起到了很好的协同作用，使材料的循环性能的到很大的提升。
图20为CuGe2P3/乙炔黑复合物的储钠电化学性能，具体为采用聚丙烯酸锂作为粘结剂、铜箔作为集流体，以CuGe2P3/乙炔黑复合物为负极，以金属钠为正极组成钠离子电池，从图中可以看出，该复合物的储锂容量约为970mAh/g，首次库伦效率高达90％以上，在循环50次后容量基本保持不变，这表面乙炔黑的加入起到了很好的协同作用，使材料的循环性能的到很大的提升。
另外需要说明的是，图21为本发明CuSixGeyP3物质的晶体结构示意图。从其结构中可以看出，原子所在的晶格中，每个位置都存在1/2(1-(x+y)/4)的原子空位，这些空位的含量随x、y的取值而变化。这些空位的存在能够很有效的缓解电极材料嵌锂后的体积膨胀，提高锂离子在材料内部的扩散速率，从而提升锂离子/钠离子电池电池的倍率性能。
由以上实施例可知，本发明提供的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料具有非常合适的晶体结构特性及物理化学性质，以该材料作为锂离子/钠离子电池负极使用时具有体积膨胀小、比容量高、循环稳定性好和充放电极化小等特点。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，是能够实现对这些实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本发明应该保护的范围。

Claims (10)

1.一种二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料，其特征在于，为CuSixGeyP3物质；所述CuSixGeyP3物质中的x和y的具体取值为0≤x≤4，0≤y≤4，2≤x+y≤4。
2.根据权利要求1所述的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料，其特征在于，所述CuSixGeyP3物质选自CuSi2P3、CuSi4P3、CuGe2P3、CuGe4P3、CuSi2Ge2P3、CuSiGeP3、CuSi1.5Ge2.5P3、CuSi0.5Ge3.5P3、CuSi2.5Ge1.5P3、CuSi3GeP3和CuSi3.5Ge0.5P3中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料，其特征在于，还包括导电剂。
4.根据权利要求3所述的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料，其特征在于，所述导电剂占CuSixGeyP3物质的质量百分比为1％～95％。
5.根据权利要求4中所述的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料，其特征在于，所述导电剂选自乙炔黑、天然石墨、人造石墨、炭纤维、碳纳米管、金属粉末、石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、碳化钛、氮化钛、聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯中的一种或多种。
6.一种锂离子/钠离子电池用负极，包括集流体、粘结剂和负极活性材料层，其特征在于，所述负极活性材料层包括如权利要求1～5任意一项所述的二次电池用多元含缺陷磷硅锗铜负极材料；所述负极活性材料层通过所述粘结剂粘附在所述集流体的表面上。
7.根据权利要求6所述的锂离子/钠离子电池用负极，其特征在于，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸锂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚氨酯和丁苯橡胶中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的锂离子/钠离子电池用负极，其特征在于，所述集流体选自铜箔、铝箔、镍箔、铜网、铝网和镍网中的一种或多种。
9.一种锂离子电池，其特征在于，由正极、负极、电解液和设置在所述正极和所述负极之间的隔膜组成；所述正极为锂离子电池正极材料；所述负极为包括权利要求6～8任意一项所述的锂离子/钠离子电池用负极。
10.一种钠离子电池，其特征在于，由正极、负极、电解液和设置在所述正极和所述负极之间的隔膜组成；所述正极为钠离子电池正极材料；所述负极包括如权利要求6～8任意一项所述的锂离子/钠离子电池用负极。
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