CN115621465B

CN115621465B - 一种改性硅基负极材料、其制备方法以及锂离子电池

Info

Publication number: CN115621465B
Application number: CN202211638714.6A
Authority: CN
Inventors: 董英男; 张继宗; 王迪; 蒋绮雯; 司煜
Original assignee: Jiangsu Zenergy Battery Technologies Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Zenergy Battery Technologies Co Ltd
Priority date: 2022-12-20
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2023-03-14
Anticipated expiration: 2042-12-20
Also published as: CN115621465A

Abstract

本发明公开了一种改性硅基负极材料的制备方法，包括以下步骤：S1.将硅基负极材料与氨基化芘衍生物溶液混合，经过滤、清洗后，得到中间产物；S2.将中间产物与多元酰氯溶液混合，经过滤、清洗、干燥后，得到所述改性硅基负极材料。本发明还公开了由上述方法制备的改性硅基负极材料以及由上述改性硅基负极材料制备的锂离子电池。本发明提供的改性硅基负极材料，可以降低硅基材料在充放电过程中的体积膨胀率以及电极膨胀，维持电极的力学完整性和界面稳定性，进而提高材料的循环寿命。

Description

一种改性硅基负极材料、其制备方法以及锂离子电池

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种改性硅基负极材料、其制备方法以及锂离子电池。

背景技术

过去二十多年，石墨一直是可充电锂离子电池领域最重要的负极材料，目前依然占据着超过95%的市场份额。与其它嵌入式负极材料相比，石墨具有低成本、原材料来源丰富、低工作电位、高导电性、高Li⁺扩散性以及较小的脱嵌锂体积变化等优势，在中等能量密度应用领域取得了巨大的成功。然而受限于石墨材料的理论容量（372m Ah/g，目前市场上高端石墨的实际容量达365m Ah/g），难以满足可穿戴式智能设备、新能源汽车及大型储能智能电网等领域的迅速发展，因此对新型高容量负极材料提出了更高的要求。在这一背景下，硅基负极材料应运而生，硅材料通过合金化形成Li-Si合金可以实现电化学储能。理论上 Si 通过嵌锂形成 Li₂₂Si₅和 Li₁₅Si₄，分别可获得 4200m Ah/g 和 3580m Ah/g 的克容量；加之其成本低、环境友好、储量丰富等优点，使其最有可能成为下一代高能量密度锂离子电池的负极材料。但是脱嵌锂导致的大体积变化阻碍了其产业化进程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改性硅基负极材料，通过改性处理后，可以降低硅基材料在充放电过程中的体积膨胀率以及电极膨胀，维持电极的力学完整性和界面稳定性，进而提高硅负极电池的循环寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明第一方面提供了一种改性硅基负极材料的制备方法，包括以下步骤：

S1. 将硅基负极材料与氨基化芘衍生物溶液混合，经过滤、清洗后，得到中间产物；

S2. 将中间产物与多元酰氯溶液混合，经过滤、清洗、干燥后，得到所述改性硅基负极材料。

进一步地，步骤S1中，所述硅基负极材料包括Si/C复合材料、SiO_x/C（0＜x＜2）复合材料中的至少一种。

进一步地，步骤S1中，所述氨基化芘衍生物包括1-氨基芘、1,3-二氨基芘、1,6-二氨基芘、1,8-二氨基芘、1-芘丁酰肼和N-丙烯酰-1-芘丁胺中的至少一种。

进一步地，步骤S1中，所述氨基化芘衍生物溶液是氨基化芘衍生物溶于DMSO中而得到的，所述氨基化芘衍生物溶液的浓度为0.01 ~ 100 mol/L。

进一步地，步骤S1中，所述硅基负极材料与氨基化芘衍生物溶液的比例为（0.1~1）:（1~100）g:mL。

进一步地，步骤S2中，所述多元酰氯包括均苯三甲酰氯、丙二酰氯、丁二酰氯、己二酰氯、间苯二甲酰氯中的至少一种。

进一步地，步骤S2中，所述多元酰氯溶液是多元酰氯溶于DMSO中而得到的，所述多元酰氯溶液的浓度为0.001 ~ 10 mol/L。

进一步地，步骤S2中，所述中间产物与多元酰氯溶液的比例为（0.1~1）:（0.1~10）g:mL。

本发明第二方面提供了一种改性硅基负极材料，所述改性硅基负极材料是由上述的制备方法制备得到的。

本发明第三方面提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜和电解液，所述隔膜间隔设置于所述正极片与负极片之间，其中，所述负极片中的活性物质包括上述的改性硅基负极材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1. 本发明通过对硅基材料进行改性处理，降低了硅基材料在充放电过程中的体积膨胀率以及电极膨胀，维持硅基电极的力学完整性和界面稳定性，进而提高含硅负极电池的循环寿命。

2. 本发明的改性硅基负极材料，可以增强硅基负极活性材料的导电性，同时使用该改性硅基负极材料可优化负极材料的配比，进一步提升电池的快充性能。

附图说明

图1为对比例1的硅基负极材料按照方式一制备的电池的充电倍率性能；

图2为实施例1的硅基负极材料按照方式一制备的电池的充电倍率性能；

图3为实施例1的硅基负极材料按照方式二制备的电池的充电倍率性能。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

目前，受限于石墨材料的理论容量（372m Ah/g），锂离子电池的能量密度难以获得进一步地提高。而相比之下，硅材料具备较高的能量密度（高达4200m Ah/g），使其最有可能成为下一代高能量密度锂离子电池的负极材料。然而，含硅负极电池仍面临着许多加工和性能的问题，如电池在使用期间，由于硅材料本身导电性能不足会导致锂离子嵌入受阻，同时锂离子脱嵌和嵌入会使得硅体积急剧变化，从而导致表面SEI膜的破裂，造成电池容量的衰减，大大降低了电池的寿命。上述种种问题制约着硅材料在锂电池负极材料中的广泛应用，阻碍了其产业化进程。

针对这一技术问题，发明人通过对硅基负极材料进行改性处理，降低了硅基材料在充放电过程中的体积膨胀率以及电极膨胀，维持电极的力学完整性和界面稳定性，进而提高含硅负极电池的循环寿命。

具体的，本发明首先提供了一种改性硅基负极材料的制备方法，包括以下步骤：

本发明的原理是：氨基化芘衍生物通过π-π相互作用吸附在硅基负极材料的表面上，同时氨基基团与多元酰氯进行聚合，在材料表面得到一层聚合网络，这层聚合网络可有效缓冲材料的体积膨胀，同时包覆在活性材料表面的氨基部分可以增强活性材料与集流体之间的粘合强度，减少粉尘的产生，降低电芯的K值，并且在循环过程中不易发生颗粒脱落的情况。另外，氨基化芘衍生物可填补在活性材料表面缺陷的地方，从而增强导电剂在其表面的分散，使点-点接触的更好，因此可以提高导电网络的完整度，有利于增加负极材料的导电性能。

本发明步骤S1中，所述硅基负极材料可为本领域常用的含硅材料，包括但不限于硅单质、硅氧化物、硅合金中的至少一种，或由它们中的至少一种与碳组成的复合材料。其中，所述硅氧化物的化学式为SiO_x（0＜x＜2），例如可以为氧化亚硅SiO。硅合金可以包括硅锂合金、硅镁合金等合金化合物。优选地，所述硅基负极材料包括硅单质与碳组成的复合材料（Si/C复合材料）、硅氧化物与碳组成的复合材料（SiO_x/C复合材料）中的至少一种。对于上述复合材料，本发明对于其中的碳含量不限，只要大于0即可，例如可以为0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、8%、10%、12%、15%、18%、20%、22%、25%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%等。

本发明步骤S1中，所述氨基化芘衍生物为含有氨基官能团的芘或芘衍生物，包括但不限于1-氨基芘、1,3-二氨基芘、1,6-二氨基芘、1,8-二氨基芘、1-芘丁酰肼和N-丙烯酰-1-芘丁胺中的至少一种，其结构式分别如下所示。

1-氨基芘 1,3-二氨基芘 1,6-二氨基芘 1,8-二氨基芘

1-芘丁酰肼 N-丙烯酰-1-芘丁胺

本发明步骤S1中，配制氨基化芘衍生物溶液的溶剂可为常规的有机溶剂，包括包括但不限于乙醇、乙醚、四氢呋喃（THF）、二甲基亚砜（DMSO）等，优选为DMSO。本发明同样对于氨基化芘衍生物溶液的浓度不限，可为0.01 ~ 100 mol/L，例如0.01 mol/L、0.1 mol/L、1 mol/L、10 mol/L、100 mol/L等，或为这些数值之间的任意浓度。

在本发明的一些实施例中，硅基负极材料与氨基化芘衍生物溶液混合时，硅基负极材料与氨基化芘衍生物溶液的比例为（0.1~1）:（1~100）g:mL，例如可以为（0.1~1）:1 g:mL、（0.1~1）:10 g:mL、（0.1~1）:20 g:mL、（0.1~1）:30 g:mL、（0.1~1）:40 g:mL、（0.1~1）:50g:mL、（0.1~1）:60 g:mL、（0.1~1）:70 g:mL、（0.1~1）:80 g:mL、（0.1~1）:90 g:mL、（0.1~1）:100 g:mL等。

本发明步骤S1中，硅基负极材料与氨基化芘衍生物溶液混合，通过搅拌以使反应物充分发生反应。上述反应可在室温下进行，例如在5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃等温度下进行。所述搅拌可采用机械搅拌、磁力搅拌或其他搅拌方式，对于搅拌的时间不限，为保证反应的充分进行，优选为6-24h，例如可以为6h、8h、10h、12h、16h、20h、24h等，或为这些数值之间的任意时间。

本发明步骤S1中，反应结束后，通过过滤收集反应得到的颗粒物，然后清洗去除颗粒物表面残留的有机溶剂和氨基化芘衍生物，清洗可进行多次，例如3-6次，清洗的溶剂优选为水。再经干燥处理后，得到中间产物。

本发明步骤S2中，所述多元酰氯为含有多个酰氯官能团（M=O-Cl）的化合物，多个酰氯官能团的存在，使得其能够与氨基化芘衍生物之间发生聚合反应，形成聚合物网络。所述多元酰氯包括但不限于均苯三甲酰氯、丙二酰氯、丁二酰氯、己二酰氯、间苯二甲酰氯中的至少一种。

本发明步骤S2中，配制多元酰氯溶液的溶剂可为常规的有机溶剂，包括包括但不限于乙醇、乙醚、四氢呋喃（THF）、二甲基亚砜（DMSO）等，优选为DMSO。本发明对于多元酰氯溶液的浓度不限，可为0.001mol/L-10 mol/L，例如为0.001 mol/L、0.01 mol/L、0.1 mol/L、1 mol/L、10 mol/L等，或为这些数值之间的任意浓度。

本发明步骤S2中，在优选的实施例中，中间产物——经氨基化芘衍生物改性的硅基负极材料先配制成溶液，即将中间产物分散于有机溶剂中形成分散液，再与多元酰氯溶液混合以发生反应，这样有利于中间产物与多元酰氯之间反应的充分进行。其中，所述有机溶剂可以本领域常规使用的有机溶剂，包括但不限于乙醇、乙醚、四氢呋喃（THF）、二甲基亚砜（DMSO）等，优选为DMSO。本发明对于配制成的分散液浓度不限，可为0.0001 ~ 10g/L，例如0.0001 g/L、0.001 g/L、0.01g/L、0.1g/L、1g/L、10g/L等，或为这些数值之间的任意浓度。

本发明步骤S2中，在一些优选的实施例中，多元酰氯溶液以滴加的方式加入到上述中间产物分散液中。采用滴加的方式，可以使多元酰氯与中间产物之间的反应更加充分，形成的交联聚合物包覆层更加完整均匀。

本发明步骤S2中，中间产物与多元酰氯溶液的比例优选为（0.1~1）:（0.1~10）g:mL，例如可以为0.01:1 g:mL、0.05:1 g:mL、0.1:1 g:mL、0.5:1 g:mL、1:1 g:mL、5:1 g:mL、10:1 g:mL等，或为这些数值之间的任意比例。

本发明步骤S2中，反应结束后，通过过滤得到反应产物，然后多次清洗以去除未反应的多元酰氯，最后干燥、粉碎，得到目标产物——改性硅基负极材料。干燥温度可以为50~100℃，例如50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃等。

本发明进一步地提供了一种负极片，包括负极集流体以及设置于负极集流体上的负极材料层，所述负极材料层中包括负极活性材料、导电剂和粘结剂；其中，所述负极活性材料包括前述的改性硅基负极材料。负极片的制备可采用本领域常规的方法，其中一示意性的制备方法为：将改性硅基负极材料、粘结剂和导电剂按一定的比例制备成电极浆料，然后涂布于负极集流体的至少一个表面上，经过干燥、压片后，即得到锂离子电池负极片。

上述的负极集流体的种类不受具体的限制，可根据实际需求进行选择，例如所述负极集流体可为铜箔、涂碳铜箔或高分子导电膜，优选地，所述负极集流体为铜箔。

上述导电剂的种类和含量不受具体的限制，可根据实际需求进行选择。在一些实施例中，上述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、乙炔黑、石墨烯、科琴黑、碳纳米纤维中的至少一种。应理解，在不违背本申请的精神下，可以根据具体需要选择其他能够实现本申请功能的导电剂，而不受其限制。

上述粘结剂的种类和含量不受具体的限制，可根据实际需求进行选择。在一些实施例中，上述粘结剂包括聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、海藻酸钠、壳聚糖、聚乙二醇、瓜尔胶等中的至少一种。

本发明的改性硅基负极材料，可以增强与集流体之间的粘结强度，所以在配制负极浆料时，可以适当降低粘结剂的配比，增加导电剂的配比，从而可以降低极片电阻以提高导电性，增强电池的快充性能。例如，在一典型的负极片中，负极活性材料、粘结剂（CMC 2%+SBR 1%）、炭黑SP和碳纳米管的配比为94:3:2:1。采用本发明的改性硅基负极材料后，粘结剂的比例可调整为2%~3%（CMC 1.5%~2%+SBR 0.1%~1%），炭黑SP的比例可调整为2.0%~3.0%，碳纳米管的比例可调整为 1%。优选地，粘结剂的比例为2.6%（CMC 2%+SBR0.6%），炭黑SP的比例为2.4%，碳纳米管的比例为1%。由此可知，采用本发明的改性硅基负极材料后，可优化负极片中的原料配比，提升快充性能。

本发明的负极片可应用于锂离子电池中，能够有效地解决硅颗粒在循环过程中的脱落问题，提升电池的循环性能和快充性能。在典型的实施例中，所述锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜和电解质，所述隔膜被设置为隔离所述正极片与负极片。

上述正极片中的活性物质可为常见的正极材料，包括但不限于钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸锰锂、磷酸铁锰锂、磷酸铁锂中的一种或多种。

上述隔膜可选择锂离子电池常用的隔膜材料，包括但不限于聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜、聚酰亚胺隔膜、纤维素无纺布隔膜中的一种或多种。在优选的实施例中，所述隔膜为聚乙烯隔膜和聚丙烯隔膜。

上述电解质可以为凝胶电解质、固态电解质和电解液中的一种或多种，优选为电解液。其中，上述电解液可选择锂离子电池中常用的电解液，所述电解液中可以包含六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、三氟甲磺酸锂、草酸二氟硼酸锂、二氟磷酸锂、4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的一种或几种不等的锂盐。

应理解，本申请中的正极、负极、隔膜以及电解质的制备方法，在不违背本申请的精神下，可以根据具体需要选择其他能够实现本申请功能的制备方法，而不受其限制。在制造锂离子电池的方法的一个实施方式中，制备方法包括：将上述负极片、隔膜及正极片按顺序卷绕、折叠或堆叠成电极组件，将电极组件装入例如铝塑膜中，并注入电解液，随后进行真空封装、静置、化成、整形等工序，以获得锂离子电池。

虽然上面以锂离子电池进行了举例说明，但是本领域技术人员在阅读本申请之后，能够想到本申请的改性硅基负极材料可以用于其他合适的电化学装置。这样的电化学装置包括发生电化学反应的任何装置，它的具体实施例包括所有种类的一次电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或电容。特别地，该电化学装置是锂二次电池，包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

本实施例提供了一种改性硅基负极材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将1,6-二氨基芘溶于DMSO溶剂中，制成浓度为1mol/L的溶液A；

S2：将均苯三甲酰氯溶于DMSO溶剂中，制成浓度为0.1mol/L的溶液B；

S3：将1kg硅基材料SiO_x/C加入1L的溶液A中，在25℃下搅拌12h，并过滤再用DMSO过滤清洗3次后得到负极材料C；

S4：将1kg负极材料C搅拌分散于10L的DMSO中，然后往里面慢慢滴加0.1L 的溶液B，再次过滤清洗3次，烘干并粉碎，即得到改性负极材料D。

实施例2

将实施例1中步骤S2的均苯三甲酰氯换成丙二酰氯，其余不变。

实施例3

将实施例1中步骤S1的1,6-二氨基芘换成1,8-二氨基芘，其余不变。

实施例4

将实施例1中步骤S1的1,6-二氨基芘换成1,3-二氨基芘，其余不变。

实施例5

将实施例1中步骤S2的均苯三甲酰氯换成丁二酰氯，其余不变。

实施例6

将实施例1中步骤S2的均苯三甲酰氯换成己二酰氯，其余不变。

对比例1

硅基材料SiO_x/C不进行改性。

对比例2

对比例2提供的负极改性材料，其制备方法包括以下步骤：

S2：将1kg硅基材料SiO_x/C加入1L的溶液A中，在25℃下搅拌12h，并过滤再用DMSO过滤清洗3次后得到负极改性材料。

电池的制备

1. 极片制备

按照以下两种方法制备正极片和负极片：

方式一：将正极活性物质NCM811、粘结剂PVDF、炭黑SP、碳纳米管，以97:1:1:1比例混合于NMP中成为浆料，控制固含量为75％，涂布在铝箔上作为正极片；

分别将实施例和对比例的硅基负极材料、粘结剂(CMC 2%+SBR 1%)、炭黑SP、碳纳米管，以94:3:2:1比例混合，加水制成浆料，控制固含量为50%，涂布在铜箔上作为负极片。

方式二：将实施例1的硅基负极材料：炭黑SP：碳纳米管：粘结剂（CMC 2%+SBR0.6%），按照94:2.4:1:2.6的比例混合，加水制成浆料，控制固含量为50%，涂布在铜箔上作为负极片。

正极配比不变，按照方式一。

2. 电池制备

极片采用卷绕工艺，隔膜先卷绕5圈，然后依次卷绕阳极、阴极，共卷绕8圈，最后阳极收卷，保证阴极片完全被阳极包裹在其中。做好的卷芯焊接好极耳并贴胶，然后将其用铝塑膜封好，在真空烘箱中烘烤48小时后取出，测试水含量，然后按照一定注液系数和比例注液、封口、老化、化成和分容测试。

性能测试

1. 容量测试

将电池0.02C充电至3.4C，0.1C充电至3.75V，0.5C充至4.2V，在恒压充至0.05C，最后进行1C放电至2.5V。

2. 循环测试

使用新威测试设备，室温下1C进行放电至2.5V，在进行3C恒流充电至4.2V，在恒压充至0.05C，最后进行3C放电至2.5V，以此循环。

3. 首效测试

化成：0.02C充电至3.4C，0.1C充电至3.75V；

分容：在接着化成进行0.5C充至4.2V，在恒压充至0.05C，最后1C放电至2.5V。

4. 剥离力测试：用180°剥离法测负极片剥离力。

5. K值测试：分容结束后静置24小时后测试OCV3，再静置48小时后测试OCV4。

6. 接触角测试：用水测试接触角。

以上测试的结果如表1及图1-3所示。

表1

请参见表1中方式一，对比实施例1-6与对比例1-2可知，本发明的改性硅基负极材料可以增强与集流体之间的粘结强度，提高极片的剥离力，降低电芯的K值、极片的接触角和满充膨胀率，增加电池容量的循环保持率。同时，通过实施例1-6之间的对比可知，含苯酰氯比链状柔性酰氯效果好，对氨基化芘衍生物比邻氨基化芘衍生物的效果好。

对比表1中的方式一和方式二可知，方式二中由于SBR比例少了，负极膨胀率比方式一制备的电芯低，剥离力牺牲的少，可以进一步提高循环性能。

请参见附图1-3，改性后的硅基活性材料，其充电倍率性能优于未改性的硅基材料；另外，采用方式二制备的电芯，其快充性能优于方式一制备的电芯，可以将10分钟内5C充电由73%SOC提升至76%SOC。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种改性硅基负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将硅基负极材料与氨基化芘衍生物溶液混合，经过滤、清洗后，得到中间产物；

S2.将中间产物与多元酰氯溶液混合，经过滤、清洗、干燥后，得到所述改性硅基负极材料；

步骤S1中，所述硅基负极材料包括Si/C复合材料、SiO_x/C复合材料中的至少一种，其中，0＜x＜2；所述氨基化芘衍生物包括1-氨基芘、1,3-二氨基芘、1,6-二氨基芘、1,8-二氨基芘、1-芘丁酰肼和N-丙烯酰-1-芘丁胺中的至少一种；

步骤S2中，所述多元酰氯包括均苯三甲酰氯、丙二酰氯、丁二酰氯、己二酰氯、间苯二甲酰氯中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的改性硅基负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述氨基化芘衍生物溶液是氨基化芘衍生物溶于DMSO中而得到的，所述氨基化芘衍生物溶液的浓度为0.01~100mol/L。

3.根据权利要求1所述的改性硅基负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述硅基负极材料与氨基化芘衍生物溶液的比例为（0.1~1）g:（1~100）mL。

4.根据权利要求1所述的改性硅基负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述多元酰氯溶液是多元酰氯溶于DMSO中而得到的，所述多元酰氯溶液的浓度为0.001~10mol/L。

5.根据权利要求1所述的改性硅基负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述中间产物与多元酰氯溶液的比例为（0.1~1）g:（0.1~10）mL。

6.一种改性硅基负极材料，其特征在于，所述改性硅基负极材料是由权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到的。

7.一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜和电解液，所述隔膜间隔设置于所述正极片与负极片之间，其特征在于，所述负极片中的活性物质包括权利要求6所述的改性硅基负极材料。