CN113285063A - 负极材料、负极片及其制备方法、电池、电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种负极材料、负极片及其制备方法、电池、电子设备。负极材料包括堆积的多个导电体、以及第二硅颗粒。相邻两个导电体之间形成间隙，导电体包括第一硅颗粒、以及覆盖于第一硅颗粒外的导电外壳；第二硅颗粒位于间隙。本公开提供的负极材料、负极片及电池具有结构稳定、使用性能稳定、能量密度高等特点，这赋予电子设备较长的待机时间，利于提升用户体验。并且负极片的制备方法简单，利于工业化生产。

Description

负极材料、负极片及其制备方法、电池、电子设备

技术领域

本公开涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种负极材料、负极片及其制备方法、电池、电子设备。

背景技术

随着电子设备逐渐趋于小型化及长时间待机，要求电子设备的电池具有较高的能量密度。其中，电池的负极材料对电池的能量密度有重要的影响，负极材料的能量密度越高，电池的能量密度越高。硅相较于石墨而言，具有较高的能量密度，可替换石墨作为电池的负极材料，以增加电池的能量密度。但是，硅作为负极材料时，容易因膨胀碎裂而失效，这限制了硅在电池的负极材料中的应用。

发明内容

本公开提供了一种改进的负极材料、负极片及其制备方法、电池、电子设备。

本公开的一个方面提供一种电池的负极材料，所述负极材料包括：

堆积的多个导电体，且相邻两个所述导电体之间形成间隙，所述导电体包括第一硅颗粒、以及覆盖于所述第一硅颗粒外的导电外壳；及

第二硅颗粒，位于所述间隙。

可选地，所述导电外壳包括：外壳主体和形成于所述外壳主体的导电部，多个所述导电外壳的所述导电部连接形成导电网。

可选地，所述第一硅颗粒与所述导电网连接；和/或，

所述第二硅颗粒与所述导电网连接。

可选地，所述外壳主体包括树脂材料，所述树脂材料包括聚苯乙烯及其衍生物中的至少一种；和/或，

所述导电部通过树脂材料氧化形成，所述树脂材料包括聚苯乙烯及其衍生物中的至少一种。

可选地，所述第二硅颗粒的粒径小于所述第一硅颗粒的粒径。

可选地，所述第一硅颗粒的粒径范围为100nm～1000nm，所述第二硅颗粒的粒径范围为10nm～100nm。

本公开的另一个方面提供一种电池的负极片，所述负极片包括：集流体、以及设于所述集流体的表面的上述提及的任一种所述的负极材料。

本公开的另一个方面提供一种电池的负极片的制备方法，所述制备方法包括：

使多个导电体堆积于集流体的表面，且相邻两个所述导电体之间形成间隙，所述导电体包括第一硅颗粒、以及覆盖于所述第一硅颗粒外的导电外壳；

使第二硅颗粒分布于所述间隙，得到所述负极片。

可选地，所述使多个导电体堆积于集流体的表面，包括：

使多个复合颗粒沉积于所述集流体的表面，所述复合颗粒包括第一硅颗粒、以及包覆于所述第一硅颗粒外的树脂材料；

对所述树脂材料进行氧化处理，使部分所述树脂材料氧化形成导电部，部分所述树脂材料形成外壳主体。

可选地，所述使多个复合颗粒沉积于所述集流体的表面，包括：

将所述集流体置于容器的底部；

向所述容器中注入包括多个所述复合颗粒、表面活性剂及溶剂的混合沉降液，使多个所述复合颗粒沉降并堆积于所述集流体的表面。

可选地，所述向所述容器中注入包括多个所述复合颗粒、表面活性剂及溶剂的混合沉降液，包括：

实时向所述容器的进口注入第一混合沉降液；

实时由所述容器的出口输出第二混合沉降液，所述第二混合沉降液中所述复合颗粒的数目小于所述第一混合沉降液中所述复合颗粒的数目，所述进口低于所述出口；和/或，

所述将所述集流体置于所述容器的底部，包括：

将所述集流体移动地置于所述容器的底部。

可选地，所述对所述树脂材料进行氧化处理，使部分所述树脂材料氧化形成导电部，部分所述树脂材料形成外壳主体，包括：

向所述复合颗粒喷洒酸液，使部分所述树脂材料被所述酸液氧化形成导电部，部分所述树脂材料形成外壳主体。

可选地，所述第二硅颗粒的粒径小于所述第一硅颗粒的粒径，所述使第二硅颗粒分布于所述间隙，包括：

在所述导电体背离所述集流体的一侧铺设第二硅颗粒；

在所述集流体背离所述导电体的一侧进行超声波处理，使所述第二硅颗粒分布于所述间隙。

可选地，在所述使第二硅颗粒分布于所述间隙之后，所述制备方法还包括：

对所述导电体、所述第二硅颗粒以及所述集流体进行碾压处理。

本公开的另一个方面提供一种电池，所述电池包括上述提及的任一种所述的负极材料，或者包括上述提及的所述的负极片。

本公开的另一个方面提供一种电子设备，所述电子设备包括上述提及的所述的电池。

本公开实施例提供的负极材料、负极片及其制备方法、电池、电子设备至少具有以下有益效果：

基于导电外壳覆盖于第一硅颗粒外，第二硅颗粒位于导电外壳与导电外壳之间的间隙，第一硅颗粒及第二硅颗粒在膨胀时挤压导电外壳，这为第一硅颗粒及第二硅颗粒提供了膨胀空间，而非第一硅颗粒、第二硅颗粒之间的相互挤压，避免负极材料及负极片因硅膨胀而碎裂，保证负极材料及负极片的使用性能稳定，利于硅应用于电池的负极材料。并且，导电外壳、第一硅颗粒、第二硅颗粒相互匹配合理利用空间，利于提升负极材料、负极片及电池的能量密度，赋予电子设备较长的待机时间，提升用户体验。

此外，通过使多个导电体堆积于集流体的表面，导电体包括第一硅颗粒、以及覆盖于第一硅颗粒外的导电外壳，然后使第二硅颗粒分布于间隙来制得负极片，该制备方法简单，利于负极片、电池的工业化生产。

附图说明

图1所示为本公开根据一示例性实施例示出的负极片的结构示意图；

图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的负极片的制备方法流程图；

图3所示为本公开根据一示例性实施例示出的负极片的制备方法的部分工艺图；

图4所示为本公开根据一示例性实施例示出的复合颗粒的结构示意图；

图5所示为本公开根据一示例性实施例示出的负极片的制备方法的部分工艺图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

电池的能量密度指的是：电池单位体积所存储的能量。能量密度越高，电池的使用时间越长，电子设备的待机时间越长。而负极材料对电池的能量密度具有重要的影响，通过增加电池的负极材料的能量密度，可提高电池的能量密度。

通常石墨多被用作电池的负极材料，但是石墨的能量密度较低。硅相较于石墨而言，具有较高的能量密度，可替代石墨作为电池的负极材料。举例而言，硅作为锂离子电池的负极材料，在锂离子电池充电时，锂离子嵌入硅，这使硅发生膨胀。硅通常以片状结构设于集流体，当硅发生膨胀时，片状硅因膨胀应力容易碎裂而失效，这限制了硅在电池的负极材料中的应用。

在一些实施例中，电池的负极材料包括混合的硅和石墨。由于石墨的硬度小于硅的硬度，硅膨胀时可以挤压石墨，这为硅提供了膨胀空间。但是，需要添加较多量的石墨，才能保证负极材料不会碎裂，而石墨的能量密度低于硅的能量密度，这不利于提升负极材料的能量密度。

在另一些实施例中，采用气相沉积工艺在集流体的表面生长棒状硅，并且，棒状硅与棒状硅之间具有间隙，这为硅提供了膨胀空间。但是，在棒状硅生长过程中，棒状硅容易断裂或者脱离集流体，不利于工业化生产。

为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种负极材料、负极片及其制备方法、电池、电子设备，具体阐述如下：

图1所示为本公开根据一示例性实施例示出的负极片的结构示意图。参考图1，电池的负极片包括集流体100、以及设于集流体100的表面的负极材料200。

示例性地，集流体100包括金属箔。金属箔包括铜箔或铝箔。

本公开一些实施例提供的电池的负极材料200包括：堆积的多个导电体210以及第二硅颗粒220。

在堆积的多个导电体210中，相邻两个导电体210之间形成间隙，导电体210包括第一硅颗粒211、以及覆盖于第一硅颗粒211外的导电外壳212。

需要说明的是，导电外壳212覆盖于第一硅颗粒211的部分表面或全部表面。以锂离子电池为例，导电外壳212覆盖于第一硅颗粒211的部分表面，电解液能够与暴露的第一硅颗粒211接触，以传输锂离子。在第一硅颗粒211被锂离子嵌入之后，不可避免地发生膨胀而挤压导电外壳212，而导电外壳212的硬度小于第一硅颗粒211的硬度，这为第一硅颗粒211提供了膨胀空间。多个导电体210堆积，多个导电外壳212之间可相互传递电子，以保证负极材料200的导电性。

示例性地，导电外壳212可以为球体、方形体、椭球体等规则或不规则结构，本公开对此不作具体限定。

在一些实施例中，导电外壳212包括：外壳主体213和形成于外壳主体213的导电部214，多个导电外壳212的导电部214连接形成导电网。

可以理解的是，相邻两个导电外壳212的导电部214与导电部214之间可连接形成连续且加长的导电条或导电线，通过多个连续且加长的导电条或导电线相互交错配合，连接形成导电网。

一些实施例中，导电外壳212的硬度比第一硅颗粒211的硬度低，第一硅颗粒211膨胀时可挤压导电外壳212，这为第一硅颗粒211提供膨胀空间，保证电池的负极材料200、负极片的使用性能稳定。外壳主体213对第一硅颗粒211起到限位作用，保证负极材料200的结构稳定。多个导电外壳212连接形成导电网，这使负极材料200满足导电要求。

在一些实施例中，第一硅颗粒211与导电网连接；和/或，第二硅颗粒220与导电网连接。一些实施例中，基于导电网的分子引力和第二硅颗粒220的表面能，第二硅颗粒220容易吸附于导电网。一些实施例中，第一硅颗粒211与导电网之间可相互传递电子，第二硅颗粒220与导电网之间可相互传递电子，这赋予负极材料200均匀的导电性能，避免局部出现不能导电的现象。此外，第一硅颗粒211与第一硅颗粒211之间可以连接，第二硅颗粒220与第二硅颗粒220之间可以连接，第一硅颗粒211与第二硅颗粒220之间可以连接，以相互传输离子或电子。

在一些实施例中，外壳主体213包括树脂材料，树脂材料包括聚苯乙烯及其衍生物中的至少一种；和/或，导电部214通过树脂材料氧化形成，树脂材料包括聚苯乙烯及其衍生物中的至少一种。

具体而言，第一硅颗粒211的表面包裹有树脂材料，通过采用酸液对部分树脂材料氧化，使被氧化的部分树脂材料形成导电部214，部分树脂材料形成外壳主体213。

以聚苯乙烯为例，其由苯乙烯单体聚合反应得到，包括多个苯环。基于聚苯乙烯的分子结构以及第一硅颗粒211的表面能，聚苯乙烯能够吸附于第一硅颗粒211的表面，并包裹第一硅颗粒211。当聚苯乙烯被酸液氧化时，苯环开环而形成可传输电子的碳长链，即形成可导电的导电部214。

此外，基于聚苯乙烯及其衍生物的分子结构，以及第一硅颗粒211的表面能，聚苯乙烯及其衍生物中的至少一种可容易地包裹于第一硅颗粒211形成复合颗粒，复合颗粒能够规则地排列并堆积于集流体100，这使电池的负极片具有均匀的活性。

在本公开实施例中，导电外壳212可以包裹一个第一硅颗粒211，也可以包裹多个第一硅颗粒211。导电外壳212的尺寸可以相同，也可以不同，本公开对此不作具体限定。

第二硅颗粒220位于导电体210与导电体210之间的间隙。一些实施例中，如此，使第二硅颗粒220充分利用导电体210与导电体210之间的空间，利于提高本公开提供的负极材料200、负极片及电池的能量密度。而且，第二硅颗粒220在被锂离子嵌入膨胀时，可以挤压导电外壳212，这也为第二硅颗粒220提供了膨胀空间，避免负极材料200和负极片因硅膨胀而碎裂，保证电池的负极材料200、负极片的使用性能稳定。

为了使第二硅颗粒220容易地布设于导电体210与导电体210之间的间隙，在一些实施例中，第二硅颗粒220的粒径小于第一硅颗粒211的粒径。

在一些实施例中，第一硅颗粒211的粒径范围为100nm～1000nm，比如可以为100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1000nm等。第二硅颗粒220的粒径范围为10nm～100nm，比如可以为10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm等。一些实施例中，如此设置，使第一硅颗粒211、第二硅颗粒220以及导电壳体212之间有效匹配，以充分合理利用空间，利于提升负极材料200和负极片的能量密度。

此外，在一些实施例中，在包裹于第一硅颗粒211表面的树脂材料被氧化后，其不可避免地形成孔洞，第二硅颗粒220还可填充于孔洞内，以保证负极材料200的能量密度。在另一些实施例中，第二硅颗粒220还可吸附于负极材料200背离集流体100一侧的导电体210的表面。

上述提及，导电外壳212覆盖于第一硅颗粒211外，第二硅颗粒220位于导电外壳212与导电外壳212之间的间隙中，基于此可知，导电外壳212对第一硅颗粒211及第二硅颗粒220进行了限位，以保证负极材料200及负极片的结构稳定性。

本公开实施例提供的电池的负极材料200及负极片，基于导电外壳212覆盖于第一硅颗粒211外，第二硅颗粒220位于导电外壳212与导电外壳212之间的间隙中，导电外壳212对第一硅颗粒211及第二硅颗粒220进行了限位，保证负极材料200及负极片的结构稳定性。而且第一硅颗粒211及第二硅颗粒220在膨胀时挤压导电外壳212，这为第一硅颗粒211及第二硅颗粒220提供了膨胀空间，而非第一硅颗粒211、第二硅颗粒220之间的相互挤压，避免负极材料200及负极片因硅膨胀而碎裂，保证负极材料200及负极片的使用性能稳定，利于硅应用于负极材料。并且，导电外壳212、第一硅颗粒211、第二硅颗粒220相互匹配合理利用空间，还利于提升负极材料200和负极片的能量密度。

图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的负极片的制备方法流程图。参考图2，负极片的制备方法包括：

步骤201、使多个导电体堆积于集流体的表面，且相邻两个导电体之间形成间隙，导电体包括第一硅颗粒、以及覆盖于第一硅颗粒外的导电外壳。

在一些实施例中，步骤201包括：

步骤2011、使多个复合颗粒沉积于集流体的表面，复合颗粒包括第一硅颗粒、以及包覆于第一硅颗粒外的树脂材料。

在一些实施例中，树脂材料包括聚苯乙烯及其衍生物中的至少一种。一些实施例中，基于聚苯乙烯及其衍生物的分子结构，容易吸附于第一硅颗粒的外表面，且形成球状的外壳。示例性地，可以将第一硅颗粒置于聚苯乙烯溶液中，而后加热浓缩，使聚苯乙烯包覆于第一硅颗粒外。

图3所示为本公开根据一示例性实施例示出的负极片的制备方法的部分工艺图，图4所示为本公开根据一示例性实施例示出的复合颗粒的结构示意图。为了便于清楚地理解步骤2011，以下结合图3及图4进行阐述：

在一些实施例，步骤2011包括但不限于：

步骤20111、将集流体置于容器的底部。

为了便于产业化生产，在一些实施例中，步骤20111包括：

将集流体移动地置于容器的底部。

具体而言，继续参考图3，控制集流体100按照箭头方向移动，以使复合颗粒310能够沉降于更多面积的集流体100上，进而利于负极片的产业化生产。

示例性地，可以6～12m/min的移动速度控制集流体100在容器330的底部移动。示例性地，可以采用传送带控制集流体100移动。

一些实施例中，通过步骤20111，不仅可以控制复合颗粒310在集流体100表面的沉积厚度，还可连续得到沉积有复合颗粒310的集流体100，利于负极片的产业化生产。

步骤20112、向容器中注入包括多个复合颗粒、表面活性剂及溶剂的混合沉降液，使多个复合颗粒沉降并堆积于集流体的表面。

示例性地，表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠，溶剂包括去离子水。

参考图4，复合颗粒310包括第一硅颗粒211、以及包覆于第一硅颗粒211外的树脂材料311。本公开对于复合颗粒310、表面活性剂及溶剂的质量或体积比不作具体限定，需要使复合颗粒310稳定地悬浮于混合沉降液中，且能够稳定沉降。

在一些实施例中，步骤20112包括但不限于以下步骤：

实时向容器的进口注入第一混合沉降液；

实时由容器的出口排出第二混合沉降液，第二混合沉降液中复合颗粒的数目小于第一混合沉降液中复合颗粒的数目，进口低于出口。

具体而言，参考图3，进口331与出口332分设于容器330的两侧，通过第一管线向容器330的进口331注入第一混合沉降液，通过第二管线由容器330的出口332排出第二混合沉降液。由于重力因素，低处混合沉降液中复合颗粒310的数目多于高处混合沉降液中复合颗粒310的数目。通过使进口331低于出口332，以通过进口331向容器330注入第一混合沉降液，通过出口332由容器330输出第二混合沉降液，进而保证容器330内混合沉降液320中复合颗粒310的数目稳定，以使沉降于集流体100的复合颗粒310的数目稳定，保证沉降的有效性。

一些实施例中，通过步骤20112，不仅保证混合沉降液320中复合颗粒310的数目稳定，利于稳定控制沉积于集流体100表面的复合颗粒的数目。而且当集流体100可移动时，能够在移动的集流体100上连续沉积复合颗粒310，利于产业化成产。

步骤2012、对树脂材料进行氧化处理，使部分树脂材料氧化形成导电部，部分树脂材料形成外壳主体。

需要说明的是，被氧化的部分树脂材料形成导电树脂体，未被氧化的部分树脂材料形成外壳主体。

本公开关于如何对树脂材料进行氧化处理给出以下示例：

在一些实施例中，步骤2012包括：

向复合颗粒喷洒酸液，使部分树脂材料被酸液氧化形成导电部，部分树脂材料形成外壳主体。

需要说明的是，向复合颗粒喷洒酸液的量有限，这使部分树脂材料被酸液氧化形成导电部，且不会腐蚀集流体。未被氧化的部分树脂材料形成外壳主体。

示例性地，酸液包括：硫酸和磷酸的混合酸液，硫酸与磷酸的摩尔比可以为0.5～1.5:2～4。

步骤202、使第二硅颗粒分布于间隙，得到负极片。

图5所示为本公开根据一示例性实施例示出的负极片的制备方法的部分工艺图，为了便于清楚地理解步骤202，以下结合图5来进行阐述：

在一些实施例中，第二硅颗粒的粒径小于第一硅颗粒的粒径，步骤202包括：

步骤2021、在导电体背离集流体的一侧铺设第二硅颗粒。

步骤2022、在集流体背离导电体的一侧进行超声波处理，使第二硅颗粒分布于导电体与导电体之间的间隙。

具体而言，参考图5，通过在集流体100背离导电体210的一侧进行超声波处理，第二硅颗粒220在超声波510的作用下，进入外壳主体213与外壳主体213之间的间隙，并可吸附于导电部214上。

一些实施例中，通过步骤2021及步骤2022，不仅利于使第二硅颗粒进入导电体与导电体之间的间隙内，还不会破坏导电体与集流体之间的连接力，方便制造负极片，合格率较高。

在一些实施例中，在步骤202之后，本公开实施例提供的制备方法还包括：

步骤203、对导电体、第二硅颗粒以及集流体进行干燥处理。

在一些实施例中，在步骤203之后，本公开实施例提供的制备方法还包括：

步骤204、对经过干燥处理后的导电体、第二硅颗粒以及集流体进行碾压处理。

一些实施例中，通过步骤204使第一硅颗粒、第二硅颗粒以及导电外壳之间的位置相对稳定，保证电池的负极片的稳定性。

为了更清楚地理解本公开实施例提供的负极片的制备方法，给出以下详细示例：

将粒径范围为100nm～1000nm的第一硅颗粒置于聚苯乙烯溶液中，加热浓缩，使聚苯乙烯包覆于第一硅颗粒外，形成复合颗粒。配置包括复合颗粒、十二烷基苯磺酸钠、水的混合沉降液。准备一容器，容器包括进口和出口，进口低于出口，并且容器的底部开口。通过传送带控制集流体在容器的底部以6～12m/min的速度移动，并实时向容器的进口注入第一混合沉降液，实时由容器的出口排出第二混合沉降液，第二混合沉降液中复合颗粒的数目小于第一混合沉降液中复合颗粒的数目。混合沉降液中复合颗粒沉降并堆积于移动的集流体的表面。然后对沉降有复合颗粒的集流体烘干。

向复合颗粒喷洒摩尔比为1:3的硫酸和磷酸的混合酸液，使部分聚苯乙烯被酸液氧化形成导电部，部分聚苯乙烯形成外壳主体，进而形成导电外壳。导电外壳与第一硅颗粒组成导电体，多个导电体的导电部之间形成导电网。导电网与第一硅颗粒和第二硅颗粒连接。

在导电体背离集流体的一侧铺设粒径范围为10nm～100nm的第二硅颗粒，在集流体背离导电体的一侧进行超声波处理，使第二硅颗粒分布于导电体与导电体之间的间隙。

对导电体、第二硅颗粒以及集流体进行干燥处理，而后进行碾压处理，制得负极片。

基于上述，本公开实施例提供的电池的负极片的制备方法，通过使多个导电体堆积于集流体的表面，且相邻两个导电体之间形成间隙，导电外壳覆盖于第一硅颗粒外，第二硅颗粒分布于间隙，导电外壳对第一硅颗粒及第二硅颗粒进行限位，保证负极片的结构稳定性。而且第一硅颗粒及第二硅颗粒在膨胀时挤压导电外壳，这为第一硅颗粒及第二硅颗粒提供了膨胀空间，而非第一硅颗粒、第二硅颗粒之间的相互挤压，避免负极片因硅膨胀而碎裂，保证负极片的使用性能稳定，利于硅应用于负极片。并且，导电外壳、第一硅颗粒、第二硅颗粒相互匹配合理利用空间，还利于提升负极片的能量密度。

此外，该电池的负极片的制备方法简单，利于工业化生产。

本公开一些实施例还提供了一种电池，电池包括上述提及的任一种电池的负极材料，或者包括上述任一种负极片。

本公开实施例提供的电池，包括电池的负极片，负极片的集流体表面堆积有导电体，导电体包括第一硅颗粒、以及覆盖于第一硅颗粒外的导电外壳。第二硅颗粒位于导电外壳与导电外壳之间的间隙中，导电外壳对第一硅颗粒及第二硅颗粒进行限位，保证负极材料及负极片的结构稳定性。而且第一硅颗粒及第二硅颗粒在膨胀时挤压导电外壳，这为第一硅颗粒及第二硅颗粒提供了膨胀空间，而非第一硅颗粒、第二硅颗粒之间的相互挤压，避免负极材料及负极片因硅膨胀而碎裂，保证电池的使用性能稳定，利于硅应用于电池。并且，导电外壳、第一硅颗粒、第二硅颗粒相互匹配合理利用空间，还利于提升电池的能量密度，赋予电池较长的使用时间，提升用户体验。

在一些实施例中，本公开实施例提供的电池包括锂离子电池。

本公开一些实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括上述提及的任一种电池。

电子设备包括但不限于：手机、平板电脑、iPad、数字广播终端、消息收发设备、游戏控制台、医疗设备、健身设备、个人数字助理等智能设备。

本公开实施例提供的电子设备，包括上述提及的电池，电池具有结构稳定、使用性能稳定、较高能量密度等特点，这赋予电子设备较长的待机时间，利于提升用户体验。

对于方法实施例而言，由于其基本对应于装置实施例，所以相关之处参见装置实施例的部分说明即可。方法实施例和装置实施例互为补充。

本公开上述各个实施例，在不产生冲突的情况下，可以互为补充。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (16)

1.一种电池的负极材料，其特征在于，所述负极材料包括：

堆积的多个导电体，且相邻两个所述导电体之间形成间隙，所述导电体包括第一硅颗粒、以及覆盖于所述第一硅颗粒外的导电外壳；及

第二硅颗粒，位于所述间隙。

2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述导电外壳包括：外壳主体和形成于所述外壳主体的导电部，多个所述导电外壳的所述导电部连接形成导电网。

3.根据权利要求2所述的负极材料，其特征在于，所述第一硅颗粒与所述导电网连接；和/或，

所述第二硅颗粒与所述导电网连接。

4.根据权利要求2所述的负极材料，其特征在于，所述外壳主体包括树脂材料，所述树脂材料包括聚苯乙烯及其衍生物中的至少一种；和/或

所述导电部通过树脂材料氧化形成，所述树脂材料包括聚苯乙烯及其衍生物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述第二硅颗粒的粒径小于所述第一硅颗粒的粒径。

6.根据权利要求5所述的负极材料，其特征在于，所述第一硅颗粒的粒径范围为100nm～1000nm，所述第二硅颗粒的粒径范围为10nm～100nm。

7.一种电池的负极片，其特征在于，所述负极片包括：集流体、以及设于所述集流体的表面的权利要求1～6任一项所述的负极材料。

8.一种电池的负极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

使多个导电体堆积于集流体的表面，且相邻两个所述导电体之间形成间隙，所述导电体包括第一硅颗粒、以及覆盖于所述第一硅颗粒外的导电外壳；

使第二硅颗粒分布于所述间隙，得到所述负极片。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述使多个导电体堆积于集流体的表面，包括：

使多个复合颗粒沉积于所述集流体的表面，所述复合颗粒包括第一硅颗粒、以及包覆于所述第一硅颗粒外的树脂材料；

对所述树脂材料进行氧化处理，使部分所述树脂材料氧化形成导电部，部分所述树脂材料形成外壳主体。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述使多个复合颗粒沉积于所述集流体的表面，包括：

将所述集流体置于容器的底部；

向所述容器中注入包括多个所述复合颗粒、表面活性剂及溶剂的混合沉降液，使多个所述复合颗粒沉降并堆积于所述集流体的表面。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述向所述容器中注入包括多个所述复合颗粒、表面活性剂及溶剂的混合沉降液，包括：

实时向所述容器的进口注入第一混合沉降液；

实时由所述容器的出口输出第二混合沉降液，所述第二混合沉降液中所述复合颗粒的数目小于所述第一混合沉降液中所述复合颗粒的数目，所述进口低于所述出口；和/或，

所述将所述集流体置于容器的底部，包括：

将所述集流体移动地置于所述容器的底部。

12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述对所述树脂材料进行氧化处理，使部分所述树脂材料氧化形成导电部，部分所述树脂材料形成外壳主体，包括：

向所述复合颗粒喷洒酸液，使部分所述树脂材料被所述酸液氧化形成所述导电部，部分所述树脂材料形成所述外壳主体。

13.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第二硅颗粒的粒径小于所述第一硅颗粒的粒径，所述使第二硅颗粒分布于所述间隙，包括：

在所述导电体背离所述集流体的一侧铺设第二硅颗粒；

在所述集流体背离所述导电体的一侧进行超声波处理，使所述第二硅颗粒分布于所述间隙。

14.根据权利要求8～13任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述使第二硅颗粒分布于所述间隙之后，所述制备方法还包括：

对所述导电体、所述第二硅颗粒以及所述集流体进行碾压处理。

15.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1～6任一项所述的负极材料，或者包括权利要求7所述的负极片。

16.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求15所述的电池。

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