CN110350156B - 负极活性物质和包括其的可再充电锂电池 - Google Patents

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Abstract

公开了根据实施例的用于可再充电锂电池的负极活性物质和包括该负极活性物质的可再充电锂电池，所述负极活性物质包括硅‑碳复合物，所述硅‑碳复合物包括：结晶碳；非晶碳；以及硅纳米颗粒，具有选自于针状形状、片状形状、板状形状或它们的组合的形状，其中，硅纳米颗粒具有大约5nm至大约150nm的D50粒径和大约4至大约10的长径比。

Description

负极活性物质和包括其的可再充电锂电池
本申请要求于2018年4月5日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0039875号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
公开了一种用于可再充电锂电池的负极活性物质和一种包括该负极活性物质的可再充电锂电池。
背景技术
可再充电锂电池(也可以被称为“锂二次电池”)包括：正电极和负电极，包括能够可逆地嵌入/脱嵌锂离子的材料作为正极活性物质和负极活性物质；以及有机电解质或聚合物电解质，充入正电极和负电极之间。这里，正电极和负电极嵌入和脱嵌锂离子并通过氧化还原反应产生电能。
对于用于锂二次电池的正极活性物质，已经使用了能够嵌入锂的锂过渡金属氧化物，诸如，LiCoO2、LiMn2O4、LiNi1-xCoxO2(0<x<1)等。
对于用于锂二次电池的负极活性物质，已经使用了能够嵌入和脱嵌锂离子的各种碳基材料，诸如人造石墨、天然石墨、硬碳。对具有高能量密度的电池的需求越来越多地需要具有高理论容量密度的负极活性物质。因此，与锂合金化的Si、Sn和Ge以及其氧化物和其合金已经引起了关注。
特别地，Si基负极活性物质具有非常高的充电容量并且被广泛地应用于高容量电池。然而，Si基负极活性物质在充电和放电期间会膨胀大约300％至大约400％，因此会使电池的充电和放电特性以及循环寿命特性劣化。
因此，已经积极地研究了能够有效控制Si基负极活性物质的膨胀的粘合剂。
发明内容
提供了一种能够有效控制活性物质的膨胀的用于可再充电锂电池的负极活性物质以及具有改善的循环寿命的锂二次电池。
根据实施例的用于可再充电锂电池的负极活性物质包括硅-碳复合物，硅-碳复合物包括：结晶碳；非晶碳；以及硅纳米颗粒，具有选自于针状形状、片状形状、板状形状和它们的组合的形状，其中，硅纳米颗粒具有大约5nm至大约150nm的D50粒径和大约4至大约10的长径比。
根据另一实施例的可再充电锂电池包括：负电极，包括用于可再充电锂电池的所述负极活性物质；正电极；以及电解质。
根据实施例的用于可再充电锂电池的负极活性物质可以有效地控制膨胀。
根据另一实施例的可再充电锂电池呈现出改善的循环寿命特性。
附图说明
图1和图2是通过显微镜拍摄的根据实施例的用于可再充电锂电池的负极活性物质的照片。
图3是通过显微镜拍摄的根据另一实施例的用于可再充电锂电池的负极活性物质的照片。
图4是示出根据实施例的可再充电锂电池的结构的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。然而，在本公开的描述中，为了阐明本公开的主旨，将省略对已知的功能或组件的描述。
为了清楚地描述本公开，省略了与描述无关的部分，并且在整个说明书中，相同的附图标记表示相同或相似的组件。此外，由于为了便于描述，可选地表示附图中示出的每个组件的尺寸和厚度，因此本公开不限于该图示。
用于可再充电锂电池的负极活性物质
根据实施例的负极活性物质包括包含结晶碳、非晶碳和硅纳米颗粒的硅-碳复合物。
根据另一实施例的负极活性物质可以具有核壳结构，核壳结构包括：核，包括包含结晶碳、非晶碳和硅纳米颗粒的硅-碳复合物；以及非晶碳层，围绕核的表面。
图1和图2是通过显微镜拍摄的根据实施例的用于可再充电锂电池的负极活性物质的照片。参照图1和图2，根据实施例的硅纳米颗粒具有针状形状、片状形状(flake-shape)、板状形状(sheet-shape)或它们的组合。
图3是通过显微镜拍摄的根据另一实施例的用于可再充电锂电池的负极活性物质的照片。参照图3，确认了包括包含石墨(结晶碳和/或非晶碳)和硅纳米颗粒的核以及围绕核的非晶碳包覆层的核壳结构。
具体地，参照图2，硅纳米颗粒的长径比大于或等于大约4，例如，在大约4至大约10的范围内。当硅纳米颗粒同时具有针状形状、片状形状和板状形状并且长径比为大约4至大约10时，可以降低负电极的电极板膨胀率，因此，可以改善电池的循环寿命。
这里，“长径比”指硅纳米颗粒的剖面之中的最长距离与最短距离之比。硅纳米颗粒的剖面之中的最长距离被称为“长直径”，而硅纳米颗粒的剖面之中的最短距离被称为“短直径”。
硅纳米颗粒的D50粒径可以在大约5nm至大约150nm的范围内，例如，在大约10nm至大约150nm的范围内，具体地，在大约30nm至大约150nm的范围内，更具体地，在大约50nm至大约150nm的范围内，狭窄地，在大约60nm至大约100nm的范围内，更狭窄地，在大约80nm至大约100nm的范围内。
具体地，硅纳米颗粒可以具有在大约50nm至大约150nm的范围内的长直径和在大约5nm至大约37nm范围内的短直径。当硅纳米颗粒的尺寸在该范围内时，可以降低负电极的电极板膨胀率，因此，可以改善电池的循环寿命。
硅纳米颗粒的D50粒径与硅纳米颗粒的长径比之间存在相关性。具体地，当硅纳米颗粒的D50粒径减小大约1％时，硅纳米颗粒的长径比可以增加大约3％至大约5％。例如，如果硅纳米颗粒的D50粒径减小1％，则硅纳米颗粒的长径比可以增加4％。因此，当硅纳米颗粒的D50粒径减小时，可以提供具有相对较高的长径比的硅纳米颗粒。
硅纳米颗粒包括至少一个晶粒。例如，根据实施例的硅纳米颗粒可以为由一个晶粒组成的单晶硅纳米颗粒和包括多个晶粒的多晶硅纳米颗粒。此外，硅纳米颗粒可以不必是结晶的，而是部分地具有结晶结构并部分地具有非晶结构。
这里，包括在硅纳米颗粒中的至少一个晶粒的D50粒径可以在大约5nm至大约20nm的范围内，具体地，在大约10nm至大约20nm的范围内，更具体地，在大约15nm至大约20nm的范围内。当硅纳米颗粒的晶粒的D50粒径在该范围内时，可以进一步降低负电极的电极板膨胀率。D50粒径是通过将硅纳米颗粒放入粒度分析仪中测得的累积尺寸分布曲线中的50体积％的粒径而获得的。
包括在实施例中的结晶碳可以具有片状形状或板状形状，并且包括人造石墨、天然石墨或它们的组合。另一方面，结晶碳的D50粒径可以在大约5μm至大约10μm的范围内。当结晶碳具有与硅纳米颗粒的片状形状或板状形状相似的片状形状或板状形状时，硅纳米颗粒可以具有更均匀的分布，根据具有相似形状的颗粒的均匀分布而使锂离子的扩散路径缩短，因此，可以改善电池的倍率性能和输出特性。
非晶碳可以是软碳或硬碳、中间相沥青碳化产物或烧结焦炭等。
如前所述，根据实施例的负极活性物质可以包括硅-碳复合物，在硅-碳复合物中，上述硅纳米颗粒和结晶碳颗粒通过非晶碳结合并成团(agglomerate)。
根据实施例，当将硅-碳复合物的重量认为100％时，基于硅-碳复合物的总重量，硅纳米颗粒的量可以为大约35wt％至大约45wt％，结晶碳的量可以为大约35wt％至大约45wt％，非晶碳的量可以为大约10wt％至大约30wt％。
当硅纳米颗粒、结晶碳和非晶碳包括在上述范围中的每个内时，可以改善负电极的电极板膨胀率同时不降低负电极的容量，因此，可以改善电池的循环寿命。
另一方面，负极活性物质可以具有核壳结构。具有核壳结构的负极活性物质包括位于中心的核和围绕核的表面的壳。
负极活性物质的中心中的核可以是通过上述硅纳米颗粒、结晶碳和非晶碳形成的硅-碳复合物。
另一方面，壳包括围绕核的表面的碳包覆层。碳包覆层可以是结晶碳包覆层或非晶碳包覆层。结晶碳包覆层可以通过将无机颗粒和结晶碳混合成固相或液相，然后对混合物进行热处理而形成。非晶碳包覆层通过在无机颗粒的表面上包覆非晶碳前体，然后对其进行热处理和碳化而形成。
这里，碳包覆层的厚度可以在大约1nm至大约100nm的范围内，例如，在大约5nm至大约100nm的范围内。具有该范围内的厚度的碳包覆层可以抑制硅纳米颗粒的膨胀，但不会阻碍锂离子的嵌入和脱嵌，从而保持电池性能。
根据实施例，在用于可再充电锂电池的具有核壳结构的负极活性物质中，基于碳包覆层和硅-碳复合物的总重量，结晶碳的量为大约30wt％至大约50wt％，基于碳包覆层和硅-碳复合物的总重量，非晶碳的量可以为大约10wt％至大约40wt％，并且基于碳包覆层和硅-碳复合物的总重量，硅纳米颗粒的量可以为大约20wt％至大约60wt％。
用于可再充电锂电池的电极
在本发明的另一实施例中，可再充电锂电池包括负电极、正电极以及电解质，负电极包括用于可再充电锂电池的负极活性物质。
图4是示出根据实施例的可再充电锂电池的结构的示意图。参照图4，锂二次电池100包括电池壳体120和密封电池壳体120的密封构件140，电池壳体120包括负电极112、正电极114以及浸渍设置在正电极114与负电极112之间的隔膜113的电解质(未示出)。
正电极114和负电极112可以通过将每种活性物质、粘合剂和导电材料在溶剂中混合以制备电极组合物并将电极组合物涂覆在集流体上来制造。
集流体不受具体限制，只要它不引起电池的化学变化并具有导电性即可。集流体的厚度可以为大约3μm至大约500μm，但不受具体限制。
当集流体应用于正电极时，该集流体可以是不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或者其表面用碳、镍、钛或银处理的铝或不锈钢。
当集流体应用于负电极时，该集流体可以是铜箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜、涂覆有导电金属的聚合物基底或它们的组合。
用于负电极112的负极活性物质可以包括包含如前述的结晶碳、非晶碳和硅纳米颗粒的硅-碳复合物。具体地，硅纳米颗粒可以具有针状形状、片状形状、板状形状或它们的组合，在大约5nm至大约150nm范围内的D50粒径以及在大约4至大约10范围内的长径比。其它细节与上述的相同，因此这里将省略。
正电极114可以包括能够嵌入和脱嵌锂的化合物(锂化嵌入化合物)作为正极活性物质。
正极活性物质可以具体地是锂与钴、锰、镍和它们的组合中的至少一种金属的复合氧化物，并且其具体示例可以是由以下化学式中的一个表示的化合物。LiaA1-bRbD2(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8且0≤b≤0.5)；LiaE1-bRbO2-cDc(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5且0≤c≤0.05)；LiE2-bRbO4-cDc(其中，在化学式中，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05)；LiaNi1-b-cCobRcDα(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α≤2)；LiaNi1-b-cCobRcO2-αZα(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2)；LiaNi1-b-cCobRcO2-αZ2(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2)；LiaNi1-b-cMnbRcDα(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α≤2)；LiaNi1-b-cMnbRcO2-αZα(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2)；LiaNi1-b-cMnbRcO2-αZ2(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05且0<α<2)；LiaNibEcGdO2(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5且0.001≤d≤0.1)；LiaNibCocMndGeO2(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0≤d≤0.5且0.001≤e≤0.1)；LiaNiGbO2(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8且0.001≤b≤0.1)；LiaCoGbO2(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8且0.001≤b≤0.1)；LiaMnGbO2(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8且0.001≤b≤0.1)；LiaMn2GbO4(其中，在化学式中，0.90≤a≤1.8且0.001≤b≤0.1)；QO2；QS2；LiQS2；V2O5；LiV2O5；LiTO2；LiNiVO4；Li(3-f)J2(PO4)3(0≤f≤2)；Li(3-f)Fe2(PO4)3(0≤f≤2)；以及LiFePO4。
在化学式中，A为Ni、Co、Mn或它们的组合；R为Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素或它们的组合；D为O、F、S、P或它们的组合；E为Co、Mn或它们的组合；Z为F、S、P或它们的组合；G为Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V或它们的组合；Q为Ti、Mo、Mn或它们的组合；T为Cr、V、Fe、Sc、Y或它们的组合；J为V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或它们的组合。
这里，正电极114和负电极112还可以各自包括粘合剂或导电材料。
粘合剂可以为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰纤维素、聚氯乙烯、羧化聚氯乙烯、聚氟乙烯、含氧化乙烯的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸酯化的苯乙烯-丁二烯橡胶、环氧树脂、尼龙等，但不限于此。
包括导电材料以提供电极导电性。可以使用任何导电的材料作为导电材料，除非它引起化学变化。导电材料的示例可以包括碳基材料(诸如，天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维等)、包括铜、镍、铝、银等的金属粉末或金属纤维的金属基材料、诸如聚亚苯基衍生物的导电聚合物或它们的混合物。
基于100重量份的电极组合物，导电材料的量可以为大约0.1重量份至大约50重量份，具体地，大约0.1重量份至大约30重量份，大约0.1重量份至大约15重量份，或大约0.1重量份至大约10重量份。
电极制造方法是公知的，因此在本说明书中未进行详细描述。
电解质包括非水有机溶剂和锂盐。
非水有机溶剂用作用于传输参与电池的电化学反应的离子的介质。可以单独使用或以混合物使用非水有机溶剂。当非水有机溶剂以混合物使用时，可以根据期望的电池性能来控制混合比。
锂盐被溶解在非水有机溶剂中，在电池中供应锂离子，实现锂二次电池的基本运行，并促进锂离子在正电极与负电极之间的传输。锂盐的示例包括从LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiC4F9SO3、LiClO4、LiAlO2、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(其中，x和y是自然数)、LiCl、LiI、LiB(C2O4)2(双(草酸)硼酸锂；LiBOB)和它们的组合中选择的至少一种支持盐。锂盐的浓度可以在大约0.1M至大约2.0M的范围内。当包括上面的浓度范围的锂盐时，由于最佳的电解质导电性和粘性，因此电解质可以具有优异的性能和锂离子迁移率。
另一方面，可再充电锂电池100还可以包括隔膜113。隔膜113将负电极与正电极分离并提供锂离子的传输通道，并且可以是任何常规使用的锂电池的隔膜。隔膜可以具有低的电解质离子传输阻力和优异的电解质浸渍性。
例如，隔膜可以选自于玻璃纤维、聚酯、特氟龙、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)或它们的组合，并且可以具有无纺织物或纺织物的形式。例如，聚烯烃类聚合物隔膜(诸如，聚乙烯、聚丙烯等)主要用于锂离子电池。为了确保耐热性或机械强度，可以使用涂覆有陶瓷组分或聚合物材料的隔膜。可选地，它可以具有单层或多层结构。
在上文中，解释了根据本发明的实施例的用于可再充电锂电池的负极活性物质以及根据另一实施例的包括用于可再充电锂电池的负极活性物质的可再充电锂电池。根据本发明，用于可再充电锂电池的负极活性物质可能够有效地控制包括硅的负电极的膨胀，并且可能够保持锂离子的路径，因此可以改善包括该负极活性物质的可再充电锂电池的电池循环寿命同时保持电池容量。
在下文中，描述了对比示例和本发明的示例。然而，这些示例在任何意义上都不被解释为限制公开的范围。
(硅-碳复合物的制备)
制备示例1
将结晶碳(石墨、GN)、通过使用珠磨机(NETZSCH)研磨10小时至20小时的纳米硅(D50：100nm)以及非晶碳(软碳、沥青、树脂、碳氢化合物等)以40:40:20的重量比混合并通过使用均化器使其均匀地分散在溶剂(IPA、ETOH等)中。随后，将分散的混合物利用喷雾干燥器在50℃至100℃下进行喷雾干燥，并在N2炉中在900℃至1000℃下热处理以包覆非晶碳。然后，将所得产物研磨并利用400目筛过筛，以获得具有非晶碳包覆层的硅-碳复合物。
制备示例2
除了使用通过用珠磨机强化研磨条件(研磨时间：20小时至30小时)获得的纳米硅(D50：85nm)之外，根据与制备示例1的方法相同的方法获得硅-碳复合物。
对比制备示例1
除了使用通过利用经由SiH4气体分解的激光化学气相沉积获得的纳米硅(D50：75nm)之外，根据与制备示例1的方法相同的方法获得硅-碳复合物。
对比制备示例2
除了使用通过利用等离子体增强化学气相沉积获得的纳米硅(D50：40nm)之外，根据与制备示例1的方法相同的方法获得硅-碳复合物。
对比制备示例3
除了硅-碳复合物包括通过利用珠磨机(NETZSCH)将研磨时间改变为8小时而使D50调整为200nm的纳米硅之外，根据与制备示例1的方法相同的方法获得硅-碳复合物。
对比制备示例4
除了硅-碳复合物包括通过利用珠磨机(NETZSCH)将研磨时间改变为2小时而使D50调整为1000nm的纳米硅之外，根据与制备示例1的方法相同的方法获得硅-碳复合物。
(可再充电锂电池单体的制造)
示例1
将96wt％的负极活性物质、作为导电材料的1wt％的Super-P、作为粘合剂的1.5wt％的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)以及1.5wt％的羧甲基纤维素(CMC)在蒸馏水中混合以制备浆料，并将浆料涂覆在Cu箔上，然后对其进行干燥和压制，以制造负电极，负极活性物质通过将天然石墨与根据制备示例1的硅-碳复合物以85:15的重量比进行混合而制备。
将94wt％的LiNi0.5Co0.1Mn0.2O2(NCM512，三星SDI有限公司)、作为导电材料的3wt％的乙炔黑(denka black)以及作为粘合剂的3wt％的聚偏二氟乙烯(PVdF)在N-甲基-2-吡咯烷酮中混合以制备浆料，并将浆料涂覆在Al箔上，然后对其进行干燥和压制，以制造正电极。
正电极和负电极以及由20μm厚的聚丙烯-聚乙烯(PP-PE)复合膜形成的隔膜插入电池壳体中，并将电解质溶液注入到电池壳体中，以制造袋状电池单体，其中，电解质溶液通过将1.0M浓度的LiPF6加入到体积比为2:4:4的EC:DMC:EMC的混合溶液来制备。
示例2
除了使用根据制备示例2的硅-碳复合物代替根据制备示例1的硅-碳复合物之外，根据与示例1的方法相同的方法制造袋形电池单体。
对比示例1
除了使用根据对比制备示例1的硅-碳复合物代替根据制备示例1的硅-碳复合物之外，根据与示例1的方法相同的方法制造袋形电池单体。
对比示例2
除了使用根据对比制备示例2的硅-碳复合物代替根据制备示例1的硅-碳复合物之外，根据与示例1的方法相同的方法制造袋形电池单体。
对比示例3
除了使用如下的硅-碳复合物之外，根据与示例1的方法相同的方法制造袋形电池单体，硅-碳复合物包括利用珠磨机(NETZSCH)通过将制备示例1中的研磨时间改为8小时而使D50调整为200nm的纳米硅。
对比示例4
除了使用如下的硅-碳复合物之外，根据与示例1的方法相同的方法制造袋形电池单体，硅-碳复合物包括利用珠磨机(NETZSCH)通过将制备示例1中的研磨时间改为2小时而使D50调整为1000nm的纳米硅。
(评价)
1、电极板膨胀率的评价
通过计算放电状态下增加的电池单体厚度相对于初始电池单体厚度之比作为百分比，评价在0.1C/0.1C下形成后，然后以0.5C/0.5C的倍率进行25次循环的每个单层袋状电池单体的电极板膨胀率，并将结果示出在表1中。
2、循环寿命的评价
在通过以与用于评价电极板膨胀率所测量的0.5C/0.5C倍率相同的倍率将电池单体充电至4.2V并将其放电至2.5V来完成50次循环之后，测量电池单体的每个电池容量降低率，并将结果示出在表1中。
(表1)
Figure BDA0002020090540000101
参照表1，通过使用包括D50粒径为5nm至150nm且长径比为4至10的硅纳米颗粒的负极活性物质制造的电极板的膨胀率和循环寿命均得到改善。
在上文中，已经描述并示出了本公开的某些示例性实施例，然而，对于本领域普通技术人员而言明显的是，本发明不限于所描述的示例性实施例，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改和变换。因此，如此修改的或变换的示例性实施例不会与本发明的技术构思和方面分开来理解，并且修改的示例性实施例在本发明的权利要求的范围内。
<符号描述>
100：可再充电锂电池
112：负电极
113：隔膜
114：正电极
120：电池壳体
140：密封构件

Claims (12)

1.一种用于可再充电锂电池的负极活性物质，所述负极活性物质包括硅-碳复合物，所述硅-碳复合物包括：
结晶碳；
非晶碳；以及
硅纳米颗粒，具有从针状、片状、板状和它们的组合中选择的形状，
其中，所述硅纳米颗粒具有5nm至150nm的D50粒径和4至10的长径比。
2.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述硅纳米颗粒具有50nm至150nm的长直径和5nm至37nm的短直径。
3.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，当所述硅纳米颗粒的D50粒径减小1％时，所述硅纳米颗粒的长径比增大3％至5％。
4.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述硅纳米颗粒包括D50粒径为5nm至20nm的晶粒。
5.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述结晶碳具有片状形状或板状形状。
6.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述结晶碳具有5μm至10μm的D50粒径。
7.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述结晶碳包括人造石墨、天然石墨或它们的组合。
8.根据权利要求1所述的负极活性物质，其中，所述负极活性物质具有核壳结构，所述核壳结构由核和壳构成，
所述核包括所述硅-碳复合物；
所述壳包括围绕所述核的表面的碳包覆层。
9.根据权利要求8所述的负极活性物质，其中，所述碳包覆层包括结晶碳、非晶碳或它们的组合。
10.根据权利要求9所述的负极活性物质，其中，基于所述碳包覆层和所述硅-碳复合物的总重量，以30wt％至50wt％的量包括所述结晶碳，
基于所述碳包覆层和所述硅-碳复合物的总重量，以10wt％至40wt％的量包括所述非晶碳，并且
基于所述碳包覆层和所述硅-碳复合物的总重量，以20wt％至60wt％的量包括所述硅纳米颗粒。
11.根据权利要求8所述的负极活性物质，其中，所述碳包覆层具有1nm至100nm的厚度。
12.一种可再充电锂电池，所述可再充电锂电池包括：
负电极，包括根据权利要求1至11中的任一项所述的负极活性物质；
正电极；以及
电解质。
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