CN110021737A - 硅碳负极材料及其制备方法、锂离子电池 - Google Patents

硅碳负极材料及其制备方法、锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种硅碳负极材料及制备方法、锂离子电池。所述制备方法包括将木质素、铁源、硅粉及有机溶剂进行混料及超声处理，获得硅碳负极材料前躯体溶液；去除所述硅碳负极材料前躯体溶液中的所述有机溶剂，获得木质素包覆的硅颗粒混合物；将所述木质素包覆的硅颗粒混合物置于还原性气氛中进行煅烧处理，使铁源被还原成铁，同时所述铁对所述木质素的碳化过程中起催化作用，使所述木质素在碳化时石墨化程度得到提高，获得碳包覆的硅负极材料；采用酸液对所述碳包覆的硅负极材料进行若干次洗涤处理，使所述铁被去除，获得硅碳负极材料。该方法获得的硅碳负极材料可以提高锂离子电池循环稳定性。

Description

硅碳负极材料及其制备方法、锂离子电池
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种硅碳负极材料及其制备方法、锂离子电池。
背景技术
硅因其具有高比容量(室温理论比容量3580mAh/g)、低脱锂电位、低成本等特点而被认为可以作为下一代锂离子电池极的负极材料。然而，硅负极材料的规模化使用应解决两个关键问题：(a)硅颗粒在脱嵌锂时伴随着体积的膨胀和收缩(收缩率超过300％)而导致的颗粒粉化、脱落以及电化学性能失效；(b)硅颗粒表面固体电解质层(SEI)的持续生长导致电解液以及来自正极的锂源的不可逆消耗。目前解决硅负极材料的上述问题的方法主要是通过制备硅碳复合材料负极。在硅碳复合材料中，硅主要作为活性物质，提供容量；碳材料在充放电过程中的作用包括：(1)缓冲和调节硅活性材料体积变化，从而阻止电极材料的粉化和脱落；(2)提供高电导率促进电子和离子的移动；(3)减少活性电极材料与电解液的接触面积，在电极/电解液界面形成稳定的SEI膜，从而提高材料的循环稳定性和降低首次不可逆容量。目前现有的硅碳复合材料负极的制备方法，普遍采用球磨混合硅纳米颗粒、石墨和有机碳源，将其充分分散后热处理，以有效解决纳米硅颗粒由于粒度小、表面能高而存在的易发生团聚等问题。
申请号为201310699578.6的中国发明专利，公开一种锂离子电池硅碳复合材料及其制备方法，具体是通过制备高分子/硅/(炭黑)复合微球乳液，把纳米硅固定在高分子微球内部，再将微球乳液与石墨、沥青等复合，热处理后得到硅碳复合负极材料。高分子微球在材料中主要用做稳定纳米硅颗粒的固定器，并在热处理后作为固定硅颗粒与石墨颗粒的粘结剂，以解决硅颗粒易团聚的问题。但是，通过此种方法制备的硅碳复合负极材料由于高分子不提供容量，占据了一部分的负极材料，将该硅碳复合负极材料用在锂离子电池中时，锂离子电池的容量仅有500mAh/g左右，且制备过程中需要在可聚合的不饱和单体、交联剂和阻聚剂的加入下长时间研磨才能得到硅颗粒分散液，其后再加入偶联剂、油溶性引发剂、链转移剂高速搅拌或高速剪切乳化分散等步骤才能得到充分分散的微球乳液，整个制备工艺繁琐。
申请号为201610573548.4的中国发明专利申请公开一种以木质素为原料氮掺杂碳球及其制备方法与应用。具体是以来自造纸废液的碱性木质素为碳源，通过木质素在四氢呋喃-水界面的自组装制得木质素胶体球，惰性气体下煅烧后得到结构均一的多孔碳球，应用于锂离子电池负极材料时表现出较好的首次库伦效率和长循环稳定性。此方法成功将碱木质素废物利用并功能化，这种方式制备的碳材料主要是对木质素进行重氮化改性，以使得木质素的电化学性能得到改善，作为锂离子电池的负极活性材料时循环较为稳定，但是容量较低(低于250mAh/g)。
申请号为201410103033.9的中国发明专利申请公开一种作为锂离子电池的负极材料的Si/C复合物，具体的制备过程为将含有木质素的C前躯体与含有硅的活性材料相互接触后，在至少400℃的温度下在惰性气体气氛中将木质素转化为无机碳。该方法得到的碳石墨化程度低，获得的Si/C复合物用在锂离子电池上时，容量仅为800mAh/g左右。
发明内容
针对目前硅碳负极材料制备工艺繁琐，用于锂离子电池时易发生团聚、容量发挥小等问题，本发明提供一种硅碳负极材料及其制备方法。
进一步地，本发明还提供包括本发明硅碳负极材料的锂离子电池。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种硅碳负极材料的制备方法，至少包括以下步骤：
将木质素、铁源、硅粉及有机溶剂进行混料及超声处理，获得硅碳负极材料前躯体溶液；
去除所述硅碳负极材料前躯体溶液中的所述有机溶剂，获得木质素包覆的硅颗粒混合物；
将所述木质素包覆的硅颗粒混合物置于还原性气氛中进行煅烧处理，使铁源被还原为铁，同时所述铁对所述木质素的碳化过程中起催化作用，使所述木质素在碳化时石墨化程度得到提高，获得碳包覆的硅负极材料；
采用酸液对所述碳包覆的硅负极材料进行若干次洗涤处理，使所述铁被去除，获得硅碳负极材料。
相应地，一种硅碳负极材料，所述硅碳负极材料为核壳结构，所述核部分为纳米硅，所述壳部分为无定形碳层，所述硅碳负极材料采用如上所述的制备方法制备。
进一步地，一种锂离子电池，包括负极活性材料，所述负极活性材料为如上所述的制备方法制备的硅碳负极材料。
相对于现有技术，本发明上述提供的硅碳负极材料的制备方法，以木质素作为碳源包覆在硅粉表面，并且加入铁源，在还原气氛下使铁源原位生长成“岛状”颗粒纳米铁，形成的铁对木质素在碳化过程中发生石墨化起催化作用，提高形成的无定形碳层的石墨化程度，一方面避免硅粉的团聚，另一方面能够完全避免硅粉外露，从而提高硅碳材料在锂离子电池中的电化学性能。此外，本制备方法工艺简单，对设备要求低，适合规模化生产。
本发明上述方法制备的硅碳负极材料，硅均匀分散而不发生团聚，并且硅粉表面包覆具有一定石墨化程度的无定形碳层，使得硅碳负极材料相对于单一硅材料的导电性得到提高，并且发生石墨化的无定形碳层的存在使得硅与外界完全隔绝，将该硅碳负极材料制成锂离子电池时，一方面，硅无法直接与电解液接触，另一方面，硅粉的膨胀现象被碳层有效的限制，有效缓解硅粉颗粒的粉化问题，而负极表面形成的SEI膜直接附着在碳层表面，使得SEI稳定存在，最终提高电池的首次库伦效率和循环稳定性。
本发明提供的锂离子电池，由于负极活性材料采用本发明制备的硅碳负极材料，硅均匀分散而不发生团聚，并且硅粉表面包覆石墨化提高的无定形碳层，使得硅碳负极材料相对于单一硅材料的导电性得到提高，并且无定形碳层的存在使得硅与外界完全隔绝，一方面，硅无法直接与电解液接触，另一方面，硅粉的膨胀现象被碳层有效的限制，有效缓解硅粉颗粒的粉化问题，而负极表面形成的SEI膜直接附着在碳层表面，使得SEI稳定存在，最终提高电池的首次库伦效率和循环稳定性。
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。
图1为本发明实施例1制备的硅碳负极材料的TEM图；
图2为本发明实施例2制备的硅碳负极材料的TEM图；
图3为本发明实施例1、2及对比例1制备的硅碳负极材料的拉曼图谱；
图4为本发明实施例1、2及对比例1的制备的硅碳负极材料制作的锂离子电池的阻抗图谱；
图5为本发明实施例1、2及对比例1的制备的硅碳负极材料制作的锂离子电池的循环曲线和库伦效率图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明中，木质素发生炭化生成无定形碳时，由于铁的催化作用，生成的无定形碳出现石墨化，因此本发明硅碳负极材料中，包覆在硅发生一定石墨化程度的无定形碳，相对于无定形碳具有更高的导电性。
本发明实例提供一种硅碳负极材料的制备方法，至少包括以下步骤：
将木质素、铁源、硅粉及有机溶剂进行混料及超声处理，获得硅碳负极材料前躯体溶液；
去除所述硅碳负极材料前躯体溶液中的所述有机溶剂，获得木质素包覆的硅颗粒混合物；
将所述木质素包覆的硅颗粒混合物置于还原性气氛中进行煅烧处理，使铁源被还原为铁，同时所述铁对所述木质素的碳化过程中起催化作用，使所述木质素在碳化时石墨化程度得到提高，获得碳包覆的硅负极材料；
采用酸液对所述碳包覆的硅负极材料进行若干次洗涤处理，使所述铁被去除，获得硅碳负极材料。
下面对本发明的技术方案做进一步的详细解释。
本发明原料之一的硅粉，为纳米级的硅粉。纳米硅粉粒径小，容易发生团聚，但是由于其采用本发明的制备方法制备成硅碳负极材料，能够有效避免团聚现象。
优选地，本发明的原料之一木质素，可以是碱木质素、木质素磺酸盐、磺化碱木质素、磺化酶解木质素、羧基化碱木质素、羧基化酶解木质素、铵化碱木质素、铵化酶解木质素中的至少一种。所使用的木质素最终碳化成无定形碳，而且还可以掺杂氮等元素。
优选地，铁源为亚铁盐或者铁盐，亚铁盐或者铁盐本身不催化木质素的碳化，但是亚铁盐或者铁盐在还原性气体的作用下，被还原为纳米级别的铁，并且原位生长于硅粉表面，并且呈“岛状”分布，可以作为木质素转化成无定形碳时石墨化程度得到提高的催化介质。当然，并不局限于亚铁盐或者铁盐，还可以是其他铁源，只要能够与本发明的其他原料相互溶解，混合均匀，并且在还原性气氛下能够被还原，均属于本发明的铁源。
进一步优选地，亚铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁中的任一种，当然由于硫酸亚铁容易吸水，所以一般以七水硫酸亚铁的形式添加；或者铁盐为硝酸铁。以氯离子或者硫酸根离子或硝酸根离子作为附带的离子，在制成硅碳负极材料时，容易被洗脱；并且少量残留的离子不会对硅碳负极材料的电化学性能产生负面影响。当然本发明的铁源并不限于上述列举的几种，还可以是其他可以被还原为铁的铁源。
优选地，有机溶剂为四氢呋喃、四氢呋喃和乙醇的混合溶剂中的任一种。这几类有机溶剂对木质素、硅粉、铁源的溶解性良好，并且在稍高温度下即可蒸发。
优选地，超声处理所使用的设备可以是超声波细胞粉碎机，也可以是其他普通超声设备，超声的目的主要是使得硅粉均匀分散，并且为木质素所均匀包覆。
本发明涉及的将硅碳负极材料前躯体溶液的有机溶剂去除，主要采用加热蒸干的方式，也可以采用常温搅拌，使得有机溶剂在扰动状态下挥发。
优选地，所述还原性气氛涉及的还原性气体为氢气、氢气和氩气的混合物、一氧化碳、硫化氢、甲烷中的任一种。在上述还原性气体的作用下，铁源中的铁离子或者亚铁离子被还原，并且使得木质素有效的转化为石墨化程度提高的无定形碳。
优选地，所述煅烧温度为600～900℃，在该温度下，木质素发生碳化，转变为无定形碳，并且结合铁的催化作用，新生成的无定形碳石墨化程度提高，使得包覆在硅粉表面的无定形碳具有较高的石墨化程度，由于无定形碳发生较高程度的石墨化，从而使得硅碳负极材料的导电性得到提高。
在优选的实施例中，按照原子比为所述铁：硅＝1:(40～200)，按照质量比为所述木质素：硅：有机溶剂＝(0.5～2):1:(100～500)。煅烧结束，采用自然冷却的方式进行冷却。待冷却至室温，以酸液对获得的硅碳负极材料进行洗涤处理。酸液将铁从硅碳负极材料中洗脱，避免铁残留在碳包覆层。
优选地，所述酸液为稀硫酸、稀盐酸中的任一种。稀硫酸、稀盐酸与碳包覆层上的铁单质发生化学反应，使其变成亚铁离子溶进稀盐酸或者稀硫酸中，从而达到洗脱的目的。
而由于采用酸液对硅碳负极材料进行洗脱时，硅碳负极材料变为酸性，无法使用，为了使得其能够用作锂离子负极材料，还包括采用去离子水对酸液洗涤后的硅碳负极材料进行反复清洗，清洗至洗出液呈中性，则认为硅碳负极材料合格。
本发明上述提供的硅碳负极材料的制备方法，以木质素作为碳源包覆在硅粉表面，并且加入铁源，在还原气氛下使铁源原位生长成“岛状”颗粒纳米铁，形成的铁对木质素在碳化过程中发生石墨化起到催化作用，提高木质素炭化成无定形碳层的石墨化程度，一方面避免硅粉的团聚，另一方面能够完全避免硅粉外露，从而提高硅碳材料在锂离子电池中的电化学性能。此外，本制备方法工艺简单，对设备要求低，适合规模化生产。
由上述制备方法制备获得一种硅碳负极材料，所述的硅碳负极材料为核壳结构，其中核部分为硅粉，壳部分为石墨化程度提高的无定形碳。
优选地，所述硅粉为纳米级硅粉。
由于本发明的制备方法制备的硅碳负极材料，硅均匀分散而不发生团聚，并且硅粉表面包覆碳层，使得硅碳负极材料相对于单一硅材料的导电性得到提高，并且碳层的存在使得硅与外界完全隔绝，因此可以作为锂离子电池负极活性材料。将该硅碳负极材料作为锂离子电池负极活性材料制成锂离子电池时，一方面，硅无法直接与电解液接触，另一方面，硅粉的膨胀现象被碳层有效的限制，有效缓解硅粉颗粒的粉化问题，而负极表面形成的SEI膜直接附着在碳层表面，使得SEI稳定存在，最终提高电池的首次库伦效率和循环稳定性。
在具体的锂离子电池应用中，而具体的锂离子电池包括正极、负极以及用于隔离所述正极和负极的隔膜，所述负极包括负极集流体以及粘附于所述负极集流体表面的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质、负极导电剂、粘结剂，所述负极活性物质为本发明硅碳负极材料的制备方法制备的硅碳负极材料。
优选地，所述负极导电剂为乙炔黑、Super P、碳纳米管，也可以是其他适用于锂离子电池的导电剂。
优选地，所述负极集流体为铜箔。
所述隔膜为常见的聚乙烯、聚丙烯为主的隔膜，如Celgard 2400隔膜，也可以是陶瓷隔膜。
所述正极为锂离子电池常规技术和常规材料，为节约篇幅，在此不再详加论述。
锂离子电池还包括电解液，适用的电解液为电解质为LiPF6，溶剂为EC、PC、EMC、DMC和DEC中至少一种，所述电解质浓度为0.8～1.5mol/L，具体如1mol/L LiPF6的EC、EMC(v/v＝1:1)混合溶液。锂离子电池的制作方法按照本领域技术人员常见的方法制作即可，因此，为了节约篇幅，在此不再详加论述。
为更有效的说明本发明的技术方案，下面通过多个具体实施例说明本发明的技术方案。
实施例1
一种硅碳负极材料，为核壳结构，其中核部分为纳米硅粉，壳部分为石墨化的无定形碳。
所述硅碳负极材料采用如下的步骤制备：
(1)在搅拌作用下，将5g碱木质素，5g纳米硅粉、1.25g七水硫酸亚铁，500g四氢呋喃置于容积为1000mL的烧杯中进行混料处理，同时采用超声波细胞粉碎机进行超声处理，得到硅碳负极材料前躯体溶液；(2)将步骤(1)得到硅碳负极材料前躯体溶液在25℃搅拌，使得四氢呋喃挥发，得到碱木质素包覆的硅颗粒混合物，采用球磨机对获得的混合物进行充分研磨；
(3)将步骤(2)研磨后的物料置于具有氢气气氛的管式炉中，700℃煅烧6h，得到硅碳负极材料，自然冷却至室温；
(4)采用1M的盐酸对步骤(3)得到的产物进行洗涤，洗涤5次，检测洗涤后的盐酸中无亚铁离子，然后采用去离子水清洗3次，pH试纸检测至中性，自然晾干，得到硅碳负极材料，待用。
实施例2
一种硅碳负极材料，为核壳结构，其中核部分为纳米硅粉，壳部分为石墨化的无定形碳。
所述硅碳负极材料采用如下的步骤制备：
(1)在搅拌作用下，将5g碱木质素，5g纳米硅粉、0.25g七水硫酸亚铁，500g四氢呋喃置于容积为1000mL的烧杯中进行混料处理，同时采用超声波细胞粉碎机进行超声处理，得到硅碳负极材料前躯体溶液；(2)将步骤(1)得到硅碳负极材料前躯体溶液在25℃搅拌，使得四氢呋喃挥发，得到碱木质素包覆的硅颗粒混合物，采用球磨机对获得的混合物进行充分研磨；
(3)将步骤(2)研磨后的物料置于具有氢气气氛的管式炉中，700℃煅烧6h，得到硅碳负极材料，自然冷却至室温；
(4)采用1M的盐酸对步骤(3)得到的产物进行洗涤，洗涤5次，检测洗涤后的盐酸中无亚铁离子，然后采用去离子水清洗3次，pH试纸检测至中性，自然晾干，得到硅碳负极材料，待用。
对比例1
一种硅碳负极材料，为核壳结构，其中核部分为纳米硅粉，壳部分为无定形碳。
所述硅碳负极材料采用如下的步骤制备：
(1)在搅拌作用下，将5g碱木质素，5g纳米硅粉、500g四氢呋喃置于容积为1000mL的烧杯中进行混料处理，同时采用超声波细胞粉碎机进行超声处理，得到硅碳负极材料前躯体溶液；(2)将步骤(1)得到硅碳负极材料前躯体溶液在25℃搅拌，使得四氢呋喃挥发，得到碱木质素包覆的硅颗粒混合物，采用球磨机对获得的混合物进行充分研磨；
(3)将步骤(2)研磨后的物料置于具有氢气气氛的管式炉中，700℃煅烧6h，得到硅碳负极材料，自然冷却至室温，待用。
为了验证实施例1、2及对比例1制备得到的硅碳负极材料的特性，下面对其进行相关的性能测试。
(一)TEM扫描
将实施例1、2制备得到的硅碳负极材料进行TEM扫描，得到如图1、2所示的TEM图片，从图1、2可知，木质素基碳在硅纳米颗粒表面均匀包覆，形成10-20nm厚度的碳层，从而在电池循环过程中，起到避免硅颗粒与电解液接触的作用，并提高活性物质导电性能。
(二)拉曼光谱
对实施例1、2及对比例1得到的硅碳负极材料分别进行拉曼光谱的测试，测试结果如图3所示。从图3可知，实施例1中IG：ID＝1.26，而实施例2的IG：ID＝1.15，对比例1的IG：ID＝1.00，实施例1中G峰相对于D峰的峰强比实施例2、对比例1高。G峰相对于D峰的峰强(IG：ID)越高，表明碳包覆层的石墨化程度越高，从而说明实施例1、2中加入的铁盐能通过还原性气氛煅烧显著提高碳层石墨化程度，且铁盐更多的实施例1石墨化程度高于实施例2。
(三)半电池性能测试
分别本实施例1、2及对比例1得到的硅碳负极材料与其他材料制成锂离子电池半电池进行测试，具体如下：
其中，负极粘结剂为CMC，按照质量比为粘结剂：Super P：硅碳材料＝10：10：80进行混合，分别获得实施例1、实施例2、对比例1的负极浆料，并将所述负极浆料分别涂覆于铜箔集流体上，110℃烘干后用冲片机制得直径为12mm的电极片；将得到的电极片作为负极，以金属锂片为对电极，Celgard 2400隔膜，以1mol/L LiPF6的EC、EMC(v/v＝1:1)混合溶液为电解质溶液，在中国vigor公司生产的惰性气体手套箱(O2和H2O的含量均小于0.1ppm)内组装得到实施例1的CR2025型扣式半电池、实施例2的CR2025型扣式半电池及对比例1的CR2025型扣式半电池。
将得到的CR2025型扣式半电池分别静置24h后，采用电化学工作站(CHI760C)进行交流阻抗测试，测试结果如图4所示；同时采用武汉蓝电公司生产的型号为CT 2001A的电池测试系统进行电化学性能测试，测试条件的电压范围为0.01～2.0V，测试结果如图5所示。
在交流阻抗图谱中，半圆的半径代表电池内部的传荷电阻，半径越小，说明电池内阻越小，材料的导电性能越好，由图4可知，除硅碳负极材料之外，其余的成分均相同，实施例1的半圆半径最小，其对应的是电池的材料导电性能最好，实施例2次之，而对比例1的导电性能较差。证明铁在木质素形成无定形碳时起到将无定形碳石墨化的催化作用。
由图5可知，在室温200mA/g的电流下，实施例1得到的锂离子半电池，首次放电比容量达到2016mAh/g，并且经过75次循环后，该半电池的容量仍维持在1460mAh/g左右；实施例2得到的锂离子半电池，首次放电比容量达到1801mAh/g，75次循环后，半电池容量为1035mAh/g，并且经过165次循环后，该半电池的容量仍维持在940mAh/g左右；对比例1得到的锂离子半电池，首次放电比容量达到1508mAh/g，经75次循环后，半电池容量为846mAh/g，并且经过230次循环后，该半电池的容量在721mAh/g左右；可见，采用铁催化木质素转化为石墨化程度提高的碳包覆层，可以使得硅碳负极材料的电化学性能得到明显的提高。
图4和图5相互结合，说明铁对木质素转化为具有一定石墨化程度的无定形碳具有催化效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
将木质素、铁源、硅粉及有机溶剂进行混料及超声处理，获得硅碳负极材料前躯体溶液；
去除所述硅碳负极材料前躯体溶液中的所述有机溶剂，获得木质素包覆的硅颗粒混合物；
将所述木质素包覆的硅颗粒混合物置于还原性气氛中进行煅烧处理，使铁源被还原为铁，同时所述铁对所述木质素的碳化过程中起催化作用，使所述木质素在碳化时石墨化程度得到提高，获得碳包覆的硅负极材料；
采用酸液对所述碳包覆的硅负极材料进行若干次洗涤处理，使所述铁被去除，获得硅碳负极材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按照原子比为所述铁：硅＝1:(40～200)；按照质量比为所述木质素：硅：有机溶剂＝(0.5～2):1:(100～500)。
3.如权利要求1～2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述木质素为碱木质素、木质素磺酸盐、磺化碱木质素、磺化酶解木质素、羧基化碱木质素、羧基化酶解木质素、铵化碱木质素、铵化酶解木质素中的至少一种。
4.如权利要求1～2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述铁源为亚铁盐或铁盐。
5.如权利要求1～2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度为600～900℃。
6.如权利要求1～2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述还原性气氛为氢气、氢气和氩气的混合物、一氧化碳、硫化氢、甲烷中的任一种。
7.如权利要求1～2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述酸液为稀盐酸、稀硫酸中的任一种。
8.如权利要求1～2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为四氢呋喃、四氢呋喃与乙醇的混合溶剂中的任一种。
9.一种硅碳负极材料，其特征在于，所述硅碳负极材料为核壳结构，所述核部分为纳米硅，所述壳部分为无定形碳层，所述硅碳负极材料采用如权利要求1～8任一项所述的制备方法制备。
10.一种锂离子电池，包括负极活性材料，其特征在于，所述负极活性材料为权利要求1～8任一项的制备方法制备的硅碳负极材料。
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