1.用于鋰電池的負極活性物質,包括:
包括如下的復合物:
基于硅的核;
無規地設置于所述基于硅的核的表面上的金屬氮化物的顆粒,所述基于硅的核的表面的至少一部分不含所述金屬氮化物的顆粒;和
設置在所述基于硅的核和所述金屬氮化物的至少一個上的納米結構體。
2.如權利要求1所述的用于鋰電池的負極活性物質,其中所述基于硅的核包括Si、SiOx、Si-Z合金、或其組合,其中0<x≤2,Z為堿金屬、堿土金屬、第13族元素、不包括Si的第14族元素、第15族元素、第16族元素、過渡金屬、稀土元素、或其組合。
3.如權利要求1所述的用于鋰電池的負極活性物質,其中所述金屬氮化物包括至少一種選自鈦(Ti)、硅(Si)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)和鉭(Ta)的金屬。
4.如權利要求1所述的用于鋰電池的負極活性物質,其中所述金屬氮化物選自TiN、SiN、Si3N4、ZrN、Mo2N、CrN、Cr2N、HfN、VN、NbN、TaN、及其組合。
5.如權利要求1所述的用于鋰電池的負極活性物質,其中所述納米結構體為納米線、納米纖維、納米棒、納米毛、納米絲和/或納米柱的形狀。
6.如權利要求1所述的用于鋰電池的負極活性物質,其中所述納米結構體包括基于硅的納米結構體或基于碳的納米結構體。
7.如權利要求6所述的用于鋰電池的負極活性物質,其中所述基于硅的納米結構體直接生長于所述基于硅的核上。
8.如權利要求1所述的用于鋰電池的負極活性物質,進一步包括在所述復合物上的基于碳的包覆層。
9.如權利要求1所述的用于鋰電池的負極活性物質,其中所述基于硅的核和所述金屬氮化物是通過將一種化合物經由相轉化分離成兩相而形成的。
10.鋰電池,包括根據權利要求1-9任一項所述的負極活性物質。
11.制備根據權利要求1-9任一項所述的用于鋰電池的負極活性物質的方法,所述方法包括:
在含氮的氣體氣氛下熱處理含硅的金屬間化合物以制備金屬氮化物的顆粒無規地形成于其表面上的基于硅的核,所述基于硅的核的表面的至少一部分不含所述金屬氮化物的顆粒;和
熱處理金屬氮化物的顆粒無規地形成于其表面上的基于硅的核,以制備其中納米結構體形成于所述基于硅的核和所述金屬氮化物的至少一個上的復合物。
12.如權利要求11所述的制備用于鋰電池的負極活性物質的方法,其中熱處理含硅的金屬間化合物在約1000℃或更低的溫度下進行。
13.如權利要求11所述的制備用于鋰電池的負極活性物質的方法,其中熱處理基于硅的核在約1000℃-約1500℃的溫度下進行,使得從所述基于硅的核直接生長基于硅的納米結構體。
14.如權利要求11所述的制備用于鋰電池的負極活性物質的方法,其中熱處理含硅的金屬間化合物和熱處理基于硅的核相繼地進行。
15.如權利要求11所述的制備用于鋰電池的負極活性物質的方法,其中熱處理基于硅的核在含氮的氣體氣氛下進行。
16.如權利要求11所述的制備用于鋰電池的負極活性物質的方法,其中熱處理基于硅的核在含碳的氣體氣氛下進行以在所述基于硅的核和所述金屬氮化物的至少一個上形成基于碳的納米結構體。
17.如權利要求11所述的制備用于鋰電池的負極活性物質的方法,其中所述含硅的金屬間化合物包括金屬硅化物。
18.如權利要求17所述的制備用于鋰電池的負極活性物質的方法,其中所述金屬硅化物選自TiSi、TiSi2、Ti5Si4、Ti3Si、ZrSi2、ZrSi、Zr5Si、Zr5Si4、Zr5Si3、MoSi2、Cr3Si、Cr5Si、CrSi2、HfSi2、V3Si、VSi2、NbSi2、TaSi2、Ta5Si3、Ta2Si、Ta3Si、及其組合。
19.如權利要求11所述的制備用于鋰電池的負極活性物質的方法,其中所述含硅的金屬間化合物具有約10nm-約20μm的平均粒徑。
20.如權利要求11所述的制備用于鋰電池的負極活性物質的方法,進一步包括在制備所述復合物之后,熱處理所述復合物和基于碳的前體的混合物以制備基于碳的包覆層形成于其表面上的復合物。