本發明涉及鋰離子電池材料領域，特別是一種電池負極材料。
背景技術：
高能量密度鋰離子電池受到越來越多的關注，為了提高鋰離子電池的能量密度，人們在正負極材料上做了大量的研究。在正極方面，其中鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰等體系的鋰離子電池的充電電壓最高已達到4.5V，但是其能量密度依然不能完全滿足電動汽車及其他高能量密度電子產品的需求。高鎳三元材料因鎳含量的提高大大提升了材料的比容量，但是因為鎳含量的增加，材料的穩定性變差，鋰電池的安全性能也變差。在負極方面，目前市場使用最多的碳負極容量已經非常接近其理論容量，其比容量開發潛力較小，且在電池過充和過放過程中具有較大的安全隱患。因此高能量密度的鋰離子電池的安全性能是一個亟待解決的問題。
在鋰離子電池充放電的過程中，電極材料與電解液會發生一系列電化學反應，生成了覆蓋在電極材料表面的鈍化層，即固體電解質相界面(SEI)膜。雖然正極也有膜形成，但是現階段認為其對電池的影響遠遠小于負極表面的SEI膜。SEI膜的形成對電極材料的性能產生至關重要的影響。影響主要表現在如下兩方面。一方面，SEI膜的形成消耗了部分鋰離子，使得首次充放電不可逆的容量增加，從而降低了電極材料的充放電效率。另一方面，SEI膜具有對有機溶劑不溶解的特性，因而在有機電解質溶液中能穩定存在，并且溶劑分子不能通過該層鈍化膜，從而能有效防止溶劑分子的嵌入，避免了因溶劑分子的嵌入對電極材料造成的破壞，因而大大提高了電極的循環性能和使用壽命。
但是，鋰電池在過充或受熱時，電池內部易發生電解液的不可逆的氧化分解或熱分解，因而會破壞SEI膜的結構，影響電池的循環性能同時產生大量可燃性氣體，易發生燃燒并引起爆炸。
技術實現要素：
有鑒于此，本發明提供了一種可避免破壞SEI膜的結構的電池負極材料，以解決上述技術問題。
一種電池負極材料，其包括碳質負極活性材料，導電劑、增稠劑、粘結劑、溶劑，以及功能性添加劑，所述功能性添加劑為三氟甲基磺酸鹽、苯酰胺化合物、腈基化合物以及該三種化合物的鹵代化合物、硫代化合物、硝基化合物中的至少一種，所述功能性添加劑的碳原子數為5～15個。
進一步地，所述三氟甲基磺酸鹽為三氟甲基磺酸鋰、三氟甲基磺酸銦中的至少一種。
進一步地，所述苯酰胺化合物為苯甲酰胺、氟代苯甲酰胺、氯代苯甲酰胺、溴代苯甲酰胺、硫代苯甲酰胺、對硝基苯甲酰胺中的至少一種。
進一步地，所述的苯酰胺化合物為氟代苯甲酰胺、硫代苯甲酰胺、對硝基苯甲酰胺中的至少一種。
進一步地，所述的腈基化合物為苯乙腈、對氯苯乙腈、鄰溴苯乙腈、對硝基苯甲腈、苯甲酰腈中的至少一種。
進一步地，所述碳質負極活性材料為天然石墨、人造石墨或其混合物。
進一步地，所述導電劑是天然鱗片石墨、微晶石墨或導電碳黑，所述增稠劑為羧甲基纖維素納。
進一步地，所述粘結劑為聚四氟乙烯、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇、丁苯橡膠乳、聚氧化乙烯或改性了聚烯烴類化合物。
進一步地，所述溶劑為水。
進一步地，所述功能性添加劑的含量占所述電池負極材料的總重量的1％～10％。
進一步地，所述功能性添加劑的含量占所述電池負極材料的總重量的2％～4％。
與現有技術相比，由于所述的電池負極材料中增加了所述的功能性添加劑，使得所述三氟甲基磺酸鹽、苯酰胺化合物、腈基化合物及其硫代化合物、硝基化合物等添加劑中的活性基團的吸電子能力成為決定該添加劑在電極表面SEI膜形成電位的重要因素，因為該添加劑的吸電子能力將使該添加劑本身處于較高的電位，而該添加劑在較高的電位條件下會與電解液發生還原反應從而可以有效鈍化電極表面上的SEI膜，即該添加劑在還原的過程中，可以分解出SEI膜的主要成分，從而有助于形成更為穩定的膜，提高電極表層分子膜即SEI膜的穩定性，減少電解液溶劑分子的共嵌入，使得所述SEI膜不被破壞，進而提高整個電池的安全性能。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施例進行進一步詳細說明。應當理解的是，此處對本發明實施例的說明并不用于限定本發明的保護范圍。
本發明提供的一種電池負極材料，其包括碳質負極活性材料，導電劑、增稠劑、粘結劑、溶劑，以及功能性添加劑。可以想到的是，在現有技術中，通常所使用的電池負極材料都包括碳質負極活性材料，導電劑、增稠劑、粘結劑、溶劑，且其各組份的重量比也是為本領域技術人員所習知。在本實施例中，僅舉一個例子來說明本發明。在本實施例中，所述碳質負極活性材料可以為天然石墨與人造石墨以及該兩種石墨的混合物。在本實施例中，所述碳質負極活性材料為人造石墨，其粒度范圍為10～30微米，石墨化度為90％以上。在本實施例中，所述碳質負極活性材料的重量份可以為70。所述導電劑可以為天然鱗片石墨、微晶石墨或導電碳黑。在本實施例中，所述導電劑為天然鱗片石墨，其重量份為1。所述增稠劑可以為羧甲基纖維素納，其重量份為1。所述粘結劑可以為聚四氟乙烯、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇、丁苯橡膠乳、聚氧化乙烯或改性了聚烯烴類化合物。在本實施例中，所述粘結劑為丁苯橡膠乳，其重量份為1。所述溶劑可以為水，其重量份為80。
所述功能性添加劑用于提高該電池負極片的安全性能。所述功能性添加劑可以為三氟甲基磺酸鹽、苯酰胺化合物、腈基化合物以及該三種化合物的鹵代化合物、硫代化合物、硝基化合物中的至少一種，且所述功能性添加劑的碳原子數為5～15個。所述三氟甲基磺酸鹽、苯酰胺化合物、腈基化合物以及該三種化合物的鹵代化合物、硫代化合物、硝基化合物中的活性基團的吸電子能力將決定該添加劑能否在所述負極片的表面上的SEI膜形成電位的重要因素，即在鋰電池化成的過程中，添加劑富集在SEI膜表層附近，由于添加劑中的活性基團具有較強的吸電子能力而將電子吸附到SEI膜表層附近從而在SEI膜上形成高電位，而添加劑在高電位的情況下會促進或直接和電解液中的溶劑發生還原反應生成SEI膜的組成成分丙酸鋰和碳酸鋰，從而有助于形成更為穩定的SEI膜。同時該添加劑還可以和電解液中的溶劑，如碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯等發生還原反應，生成丙酸鋰和碳酸鋰，從而分解為SEI膜的主要成分，有助于形成更為穩定的SEI膜，以提高電極表層分子膜即SEI膜的穩定性，減少電解液溶劑分子，如碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯的共嵌入。
所述三氟甲基磺酸鹽可以為三氟甲基磺酸鋰、三氟甲基磺酸銦中的至少一種。三氟甲基磺酸鋰和三氟甲基磺酸銦都由于具有良好的成膜性能和低溫導電性能，從而可以提高SEI膜的質量，提高電池的低溫性能。另外，三氟甲基磺酸鋰在電池的化成階段，該三氟甲基磺酸鋰中的鋰元素可以和電解液形成SEI膜，從而可以減少正極材料中的活性鋰的消耗，提高電池的首次效率。
所述苯酰胺化合物為苯甲酰胺、氯代苯甲酰胺、溴代苯甲酰胺、硫代苯甲酰胺、對硝基苯甲酰胺中的至少一種，也可以為氟代苯甲酰胺、硫代苯甲酰胺、對硝基苯甲酰胺中的至少一種。所述的腈基化合物為苯乙腈、對氯苯乙腈、鄰溴苯乙腈、對硝基苯甲腈、苯甲酰腈中的至少一種。所述苯酰胺化合物、腈基化合物及其鹵代化合物中鹵元素的吸電子效應可以提高中心原子，即電解液中溶劑分子中碳原子的得電子能力，使該添加劑在較高的電位條件下還原并有效鈍化電極表面上的SEI膜，從而可以有效抑制溶劑分子的還原共插反應，另外該添加劑還允許鋰元素可逆地嵌入與脫嵌該SEI膜，從而可以進一步提高碳負極的循環效率，進而提高整個電池的安全性能。
以上僅為本發明的較佳實施例，并不用于局限本發明的保護范圍，任何在本發明精神內的修改、等同替換或改進等，都涵蓋在本發明的權利要求范圍內。