CN112331852B - 一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料及其制备方法和应用，该氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料制备方法先将三甲苯中于酒精水溶液中通过嵌段共聚物与多巴胺或丙烯酸酯单体结合，再调节pH，使多巴胺/丙烯酸酯单体自聚合在三甲苯的外层，嵌段共聚物为缓冲层，再通过醇洗的方式除去嵌段共聚物和三甲苯，再通过高温碳化形成氮自掺杂碳包覆层，再以盐溶液的形式将二氧化硅放入包覆层中，再通过镁热还原反应而得到氮自掺杂碳包覆硅负极材料，其具有高理论比容量和较好的循环稳定性能，并存在一定的伸缩弹性，同时能够缓解氧化亚硅在脱嵌锂时引起的体积膨胀和收缩，有效克服了硅体积膨胀和缩小导致的损失和粉化结果。

Description

一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及电池负极材料技术领域，尤其涉及一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料及其制备方法和应用。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、寿命长、环境友好等优点，是当今最具吸引力的储能设备之一，在现代社会中发挥着越来越重要的作用，锂硅(Li-Si)电池因其优良的电化学储能性能而受到广泛的研究。然而，它们的实际应用很大程度上受到几个主要问题的阻碍，硅单质的膨胀、粉化是阻碍锂硅电池商业应用的最重要的限制因素，其在循环过程中的体积膨胀问题始终是硅负极在实际应用中面临的重大挑战。应用于商业锂离子电池的负极材料主要是碳素材料，主要范围人造石墨、天然石墨和中间相碳微球等。石墨类材料在锂电循环过程中锂离子在石墨层状结构中嵌入脱出，其理论容量仅372m Ah/g，到目前为止，硅负极由于其理论容量在所有已知负极材料中最高而引起了人们极大的兴趣，被认为是替代商业石墨的候选负极。由于硅负极的实际应用受到低的本征电导率和锂嵌入/脱出过程中严重的体积变化的阻碍，因此为硅负极的体积膨胀设置缓冲空间是十分有必要的，蛋黄-蛋壳结构一直被认为是具备优良缓冲空间结构，且整体性好，也避免硅单质团聚，粒度均匀。
中国发明专利文献CN110993925A公开了一种硅基负极材料及其制备方法和用途，所述硅基负极材料包括硅基内核和包覆在其表面的外壳，所述外壳包括由氮掺杂的石墨烯、氮掺杂的含氢的锂钛氧化合物和氮掺杂的六方相氧化钨的复合物组成的第一包覆物和由介孔碳层组成的第二包覆物。 该发明所述的硅基负极材料混杂有多种金属元素、无机元素以及石墨烯，成分复杂，目的为提升电子和离子的传输效率，但所需的成本及成分含量控制不易，不适合大规模工业化生产，适宜实验室规模生产，且多种金属混杂存在潜藏的电池爆炸风险，其循环稳定性能较差，理论比容量较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高理论比容量、循环稳定性能较好的氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料及其制备方法和应用，先将三甲苯中于酒精水溶液中通过嵌段共聚物与多巴胺或丙烯酸酯单体结合，再调节pH，使多巴胺/丙烯酸酯单体自聚合在三甲苯的外层，嵌段共聚物为缓冲层，再通过醇洗的方式除去嵌段共聚物和三甲苯，再通过高温碳化形成氮自掺杂碳包覆层，再以盐溶液的形式将二氧化硅放入包覆层中，再通过镁热还原反应而得到氮自掺杂碳包覆硅负极材料，其具有高理论比容量和较好的循环稳定性能。
为了实现上述目的，第一方面，本发明的技术方案提供了一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将质量比为1：(0.4-0.6）的三甲苯与二嵌段共聚物或三嵌段共聚物，放入50%酒精水溶液中，并进行搅拌，搅拌转速为200-300r/min；
(2)取一定量丙烯酸酯单体/多巴胺溶于去离子水溶液中，比例为1：100，形成丙烯酸酯单体/多巴胺水溶液，再将丙烯酸酯单体/多巴胺水溶液等比例加入步骤（1）中，搅拌2-4h;
(3)在步骤（2）的混合溶液中滴加20-30wt%氨水，将pH调节成碱性，搅拌2-4h，聚合形成胶体状混合物质A；
(4)将步骤（3）中得混合物质A与足量的乙醇溶液于水热反应釜中进行反应，水热反应温度为90-120℃，水热反应时间为2-4h，再置于有惰性气体保护得罐式气氛炉中进行升温，升温速率为5-10℃/min，升温至600-800℃，保持2-8h，再自然冷却至常温取出，制得氮自掺杂碳包覆层；
(5)将质量比为1：(4-8)的硅酸盐溶于50%的酒精溶液中，再取步骤(4)中得到的氮自掺杂碳包覆层加入溶液中，磁力搅拌2-4h，并逐步加注乙醇浓度，搅拌转速为200-300r/min，再进行离心处理，离心转速为6000-8000 r/min，离心时间为10-20min，烘干而得到沉淀物；
(6)将步骤(5)中的沉淀物与等量的镁粉混合置于管式炉中，流量为100L/min惰性气体保护下，150-200℃热解2-4h，再升温至700-800℃保持4-8h，降至常温取出，再用1mol/L的酸淋洗去除杂质，烘干得到氮自掺杂碳包覆硅负极材料。
可选地，在步骤(1)中所述三甲苯为邻三甲苯、均三甲苯、偏三甲苯中的一种。
可选地，在步骤(1)中所述二嵌段共聚物或三嵌段共聚物可选自F127共聚物、聚苯乙烯-b-聚丙烯酸、聚苯乙烯-b-聚乙二醇、聚乙二醇-b-聚乙烯亚胺、聚已内酯-b-聚乙烯亚胺、明胶-巯基中的一种。
可选地，在步骤(4) 所述的惰性保护气为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气的一种或多种组合。
可选地，在步骤(5)所述硅酸盐可选自硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾、硅酸镁、硅酸铝、硅酸铁的一种或多种组合。
可选地，在步骤(6)所述酸为盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、碳酸、硫酸的一种或多种组合。
第二方面，本发明的技术方案提供了一种如上述任一技术方案中所述制备方法制备得到的氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
第三方面，本发明的技术方案提供了如上述技术方案中所述的氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料作为锂离子电池负极材料的应用。
第四方面，本发明的技术方案提供了一种负极极片，所述负极极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的如上述技术方案中所述的氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
第五方面，本发明的技术方案提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括负极极片、正极极片、隔膜、非水电解液和外壳，其中，所述负极极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的如上述技术方案中所述的氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
综上所述，运用本发明石墨@SiOx@C复合负极材料及其制备方法和应用的技术方案，至少具有如下的有益效果：本发明的制备方法通过相似相溶原理以及表面修饰手段，将三甲苯及丙烯酸酯单体/多巴胺连接，再以其自聚合的特性形成球状壳结构，最终以硅酸盐溶液形式将二氧化硅送入包覆壳层中。所制备的氮自掺杂碳包覆硅负极材料，具有高理论比容量、很强的稳定性和更大的缓冲空间，并存在一定的伸缩弹性，同时能够缓解氧化亚硅在脱嵌锂时引起的体积膨胀和收缩，有效克服了硅体积膨胀和缩小导致的损失和粉化结果,且氮掺杂壳层具备良好的电子传导能力，以提升锂电池负极材料的优良性能。
与现有技术相比，本发明采取的方案具备更大的缓冲空间和更高的理论比容量。而且，本发明原料易得且程序简易，容易操作，适合大规模工业化生产。
为使本发明构思和其他发明目的、优点、特征及作用能更清楚易懂，将在下文具体实施方式中特举较佳实施例，并配合附图，作出详细展开说明。
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。
图1是本发明实施例2提供的扫描电子显微镜对比图片，其中a为实施例2中制备的氮自掺杂碳包覆硅负极材料SEM图；b为实施例2中制备的氮自掺杂碳包覆硅负极材料TEM图；
图2 为本发明实施例2、4和对比例2、4的循环性能对比曲线图。
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所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料制备方法，将三甲苯中于酒精水溶液中通过嵌段共聚物与多巴胺或丙烯酸酯单体结合，再调节pH，使多巴胺/丙烯酸酯单体自聚合在三甲苯的外层，嵌段共聚物为缓冲层，再通过醇洗的方式除去嵌段共聚物和三甲苯，再通过高温碳化形成氮自掺杂碳包覆层，再以盐溶液的形式将二氧化硅放入包覆层中，最后再以镁热还原的形式得到一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
实施例1
本实施例1提供一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料制备方法，具体包含以下步骤：
(1)取40mL的三甲苯与10mL二嵌段共聚物或三嵌段共聚物，质量比为1：0.4，放入200ml的50%酒精水溶液，转速为200r/min，搅拌；
(2)取2g的多巴胺溶于200mL去离子水溶液中，形成多巴胺水溶液，再将多巴胺水溶液等比例加入步骤(1)中，搅拌2h;
(3)在步骤(2)的混合溶液中滴加重量百分比为25wt%氨水，将pH调节成8，搅拌4h，聚合形成胶体状混合物质A;
(4)将步骤(3)中得混合物质A，与足量的乙醇溶液于水热反应釜中，于120℃水热反应2-4h，再置于有惰性气体保护得罐式气氛炉当中，升温速率为10℃/min，升温至800℃，保持8h，待程序结束自然冷却至常温取出，得氮自掺杂碳包覆层;
(5)将5g硅酸盐溶于20mL的50%的酒精溶液中，再取步骤(4)中得到的氮自掺杂碳包覆层加入溶液中，磁力搅拌4h，并逐步加注乙醇浓度，转速为200r/min，再于8000 r/min离心20min，得沉淀物;
(6)将步骤(5)中的沉淀物与等量的镁粉混合置于管式炉中，流量为100L/min惰性气体保护下，150℃热解2h，再升温至700℃保持4h，降至常温取出，再用1mol/L的酸淋洗去除杂质，烘干得氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
实施例2
本实施例2提供一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料制备方法，具体包含以下步骤：
(1)取40mL的三甲苯与10mL二嵌段共聚物或三嵌段共聚物，质量比为1：0.4，放入200ml的50%酒精水溶液，转速为200r/min，搅拌；
(2)取2g的多巴胺溶于200mL去离子水溶液中，形成多巴胺水溶液，再将多巴胺水溶液等比例加入步骤(1)中，搅拌2h；
(3)在步骤(2)的混合溶液中滴加重量百分比为25wt%氨水，将pH调节成8，搅拌4h，聚合形成胶体状混合物质A；
(4)将步骤(3)中得混合物质A，与足量的乙醇溶液于水热反应釜中，于120℃水热反应2-4h，再置于有惰性气体保护得罐式气氛炉当中，升温速率为10℃/min，升温至800℃，保持8h，待程序结束自然冷却至常温取出，得氮自掺杂碳包覆层；
(5)将5g硅酸盐溶于20mL的50%的酒精溶液中，再取步骤(4)中得到的氮自掺杂碳包覆层加入溶液中，磁力搅拌4h，并逐步加注乙醇浓度，转速为200r/min，再于8000 r/min离心20min，得沉淀物；
(6)将步骤(5)中的沉淀物与等量的镁粉混合置于管式炉中，流量为100L/min惰性气体保护下，180℃热解4h，再升温至800℃保持8h，降至常温取出，再用1mol/L的酸淋洗去除杂质，烘干得氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
实施例3
本实施例3提供一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料制备方法，具体包含以下步骤：
(1)取4mL的三甲苯与1mL二嵌段共聚物或三嵌段共聚物，质量比为1：0.4，放入20ml的50%酒精水溶液，转速为200r/min，搅拌；
(2)取0.2g的多巴胺溶于20mL去离子水溶液中，形成多巴胺水溶液，再将多巴胺水溶液等比例加入步骤（1）中，搅拌2h；
(3)在步骤(2)的混合溶液中滴加重量百分比为25wt%氨水，将pH调节成8，搅拌4h，聚合形成胶体状混合物质A；
(4)将步骤(3)中得混合物质A，与足量的乙醇溶液于水热反应釜中，于120℃水热反应2-4h，再置于有惰性气体保护得罐式气氛炉当中，升温速率为10℃/min，升温至800℃，保持8h，待程序结束自然冷却至常温取出，得氮自掺杂碳包覆层；
(5)将5g硅酸盐溶于20mL的50%的酒精溶液中，再取步骤(4)中得到的氮自掺杂碳包覆层加入溶液中，磁力搅拌4h，并逐步加注乙醇浓度，转速为200r/min，再于8000 r/min离心20min，得沉淀物；
(6)将步骤(5)中的沉淀物与等量的镁粉混合置于管式炉中，流量为100L/min惰性气体保护下，200℃热解4h，再升温至800℃保持8h，降至常温取出，再用1mol/L的酸淋洗去除杂质，烘干得氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
实施例4
本实施例4提供一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料制备方法，具体包含以下步骤：
(1)取4mL的三甲苯与1mL二嵌段共聚物或三嵌段共聚物，质量比为1：0.4，放入20ml的50%酒精水溶液，转速为200r/min，搅拌；
(2)取0.2g的丙烯酸酯单体溶于20mL去离子水溶液中，形成丙烯酸酯单体溶液，再将多巴胺水溶液等比例加入步骤（1）中，搅拌2h；
(3)在步骤(2)的混合溶液中滴加重量百分比为25wt%氨水，将pH调节成8，搅拌4h，聚合形成胶体状混合物质A；
(4)将步骤(3)中得混合物质A，与足量的乙醇溶液于水热反应釜中，于120℃水热反应2-4h，再置于有惰性气体保护得罐式气氛炉当中，升温速率为10℃/min，升温至800℃，保持8h，待程序结束自然冷却至常温取出，得氮自掺杂碳包覆层；
(5)将5g硅酸盐溶于20mL的50%的酒精溶液中，再取步骤(4)中得到的氮自掺杂碳包覆层加入溶液中，磁力搅拌4h，并逐步加注乙醇浓度，转速为200r/min，再于8000 r/min离心20min，得沉淀物；
(6)将步骤五中的沉淀物与等量的镁粉混合置于管式炉中，流量为100L/min惰性气体保护下，180℃热解4h，再升温至800℃保持8h，降至常温取出，再用1mol/L的酸淋洗去除杂质，烘干得氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
对比例1
本对比例1的制备工艺与实施例1中完全相同，区别仅在于将步骤(1)中三甲苯改为硅，并且省略步骤(5)和(6)，制得的产品记为Si@NC-1。
对比例2
本对比例2的制备工艺与实施例2中完全相同，区别仅在于将步骤(1)中三甲苯改为硅，并且省略步骤(5)和(6)，制得的产品记为Si@NC-2。
对比例3
本对比例3的制备工艺与实施例3中完全相同，区别仅在于将步骤(1)中三甲苯改为硅，并且省略步骤(5)和(6)，制得的产品记为Si@NC-3。
对比例4
本对比例4的制备工艺与实施例4中完全相同，区别仅在于将步骤(1)中三甲苯改为硅，并且省略步骤(5)和(6)，制得的产品记为Si@NC-4。
另外，本发明实施例还提供了一种锂离子电池和负极极片，该锂离子电池的负极极片通常包括负极集流体和负极材料，集流体是本领域普通技术人员所公知的，用于收集产生于负极的电流并提供有效的电接触面，将电流引致外部电路。集流体的材料可以基于本发明从通常选用的材料中选择，比如铝箔，负极材料采用本发明所述制备方法制得的氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
锂离子电池还包括正极极片、隔膜、非水电解液和外壳。
电池的正极极片包括正极集流体和正极活性物质。正极集流体可以是通常选用的材料，比如铜箔；正极活性物质可以是通常选用的材料，比如锂钴氧化物。
隔膜设置在正极与负极之间，可以是一种固体的非传导性或者绝缘性材料，将正极和负极隔开，并使两者相互绝缘，从而防止短路，并且隔膜能够允许离子在正极和负极之间传递，通常采用聚丙烯和/或聚乙烯。
非水电解液至少包括电解质和有机溶剂。电解质可以包括但不仅限于六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂。本领域技术人员知道，锂盐可以有效的增加电解质的离子传导性。电解质的有机溶剂可以是通常的有机液体溶液，如乙醚、乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、二乙基碳酸酯等。
应用例
本发明所有极片制备采用炭黑（SP）作为导电剂，羧甲基纤维酸钠（CMC）作为粘结剂，与合成的活性材料按质量比为1：1：8混合溶解在去离子水和少量酒精中，磁力搅拌超过8h，制备得到均匀分散的电池浆料待用。将电池浆料均匀涂覆于电极表面（裁切好的泡沫铜或铜箔），85℃真空干燥12h，后压片称量待用。利用德国Labstar公司手套箱（型号Mbraun）组装得到纽扣式半电池（CR2025），对电极电化学性能进行测试。扣式半电池组装全部采用锂片作为对电极，泡沫镍片作为缓冲垫片，制作环境水氧含量分别为：水浓度< 2 ppm，氧浓度< 2 ppm。采用的电解液成分为1M LiPF6 溶解在EC和DMC有机溶剂中。电池循环形成在新威设备上进行测试。
采用以下方法对实施例1-4和对比例1-4进行表征，如下表1所示。
本发明的电镜图采用美国赛默飞世尔Phenom Generation 5测试形貌。
采用日本岛津公司的ICPE-9820测试，经换算，得百分比硅元素含量。
采用荷兰飞利浦公司的TECNAIG2F20进行超微结构观察。
表1 一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料的表征测试结果
克容量（mAh/g） 氧化亚硅占比（%） 100个循环后容量（mAh/g）
实施例1 825.7 55.64 654.2
实施例2 940.2 68.72 771.4
实施例3 880.2 62.34 710.5
实施例4 932.6 68.07 726.9
对比例1 621.6 30.26 462.3
对比例2 627.4 32.17 460.4
对比例3 635.5 32.06 428.2
对比例4 639.2 32.64 449.6
请一并参阅图1-2和表1，通过实施例1-4与对比例1-4的测试数据可以发现，本发明实施例的克容量、氧化亚硅占比及循环后的容量保持率均明显高于对比例，这表明实施例蛋壳蛋黄结构具有更好的稳定性，其次通过实施例1、2、3的对比可以发现，实施例2循环稳定性能最佳，氧化亚硅含量最高，循环后的容量保持率为最佳，实施例2、4及对比例2、4对比，可以发现，多巴胺比丙烯酸酯单体更适合作为壳结构原料。
本发明的制备方法通过相似相溶原理以及表面修饰手段，将三甲苯及丙烯酸酯单体/多巴胺连接，再以其自聚合的特性形成球状壳结构，最终以硅酸盐溶液形式将二氧化硅送入包覆壳层中。所制备的氮自掺杂碳包覆硅负极材料，具有高理论比容量、很强的稳定性和更大的缓冲空间，而存在一定的伸缩弹性，同时能够缓解氧化亚硅在脱嵌锂时引起的体积膨胀和收缩，有效克服了硅体积膨胀和缩小导致的损失和粉化结果,且氮掺杂壳层具备良好的电子传导能力，以提升锂电池负极材料的优良性能。
另外，与中国发明专利文献CN110993925A公开的一种硅基负极材料及其制备方法和用途相比，本发明采取的方案具备更大的缓冲空间和更高的理论比容量。而且，本发明原料易得且工艺步骤简易，所需的成本及成分含量便于控制，容易操作，投入成本低，适合大规模工业化生产。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将质量比为1：(0.4-0.6）的三甲苯与二嵌段共聚物或三嵌段共聚物，放入50%酒精水溶液中，并进行搅拌，搅拌转速为200-300r/min；所述三甲苯为邻三甲苯、均三甲苯、偏三甲苯中的一种；所述二嵌段共聚物或三嵌段共聚物可选自F127共聚物、聚苯乙烯-b-聚丙烯酸、聚苯乙烯-b-聚乙二醇、聚乙二醇-b-聚乙烯亚胺、聚已内酯-b-聚乙烯亚胺、明胶-巯基中的一种；
(2)取一定量丙烯酸酯单体或多巴胺溶于去离子水溶液中，比例为1：100，形成丙烯酸酯单体水溶液或多巴胺水溶液，再将丙烯酸酯单体水溶液或多巴胺水溶液等比例加入步骤（1）中，搅拌2-4h;
(3)在步骤（2）的混合溶液中滴加20-30wt%氨水，将pH调节成碱性，搅拌2-4h，聚合形成胶体状混合物质A；
(4)将步骤（3）中得混合物质A与足量的乙醇溶液于水热反应釜中进行反应，水热反应温度为90-120℃，水热反应时间为2-4h，再置于有惰性气体保护的罐式气氛炉中进行升温，升温速率为5-10℃/min，升温至600-800℃，保持2-8h，再自然冷却至常温取出，制得氮自掺杂碳包覆层；所述的惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气的一种或多种组合；
(5)将质量比为1：(4-8)的硅酸盐溶于50%的酒精溶液中，再取步骤(4)中得到的氮自掺杂碳包覆层加入溶液中，磁力搅拌2-4h，并逐步加注乙醇，搅拌转速为200-300r/min，再进行离心处理，离心转速为6000-8000 r/min，离心时间为10-20min，得到沉淀物；所述硅酸盐可选自硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾、硅酸镁、硅酸铝、硅酸铁的一种或多种组合；
(6)将步骤(5)中的沉淀物与等量的镁粉混合置于管式炉中，流量为100L/min惰性气体保护下，150-200℃热解2-4h，再升温至700-800℃保持4-8h，降至常温取出，再用1mol/L的酸淋洗去除杂质，烘干得到氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料，所述酸为盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、碳酸、硫酸的一种或多种组合。
2.一种如权利要求1所述制备方法制备得到的氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
3.权利要求2所述的氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料作为锂离子电池负极材料的应用。
4.一种负极极片，其特征在于，所述负极极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的如权利要求2所述的氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
5.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括负极极片、正极极片、隔膜、非水电解液和外壳，其中，所述负极极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的如权利要求2所述的氮自掺杂碳包覆氧化亚硅负极材料。
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