TWI873770B - 含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料及其製備方法 - Google Patents

Abstract

一種含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料，其包括：矽碳複合材料 漿料，所述矽碳複合材料漿料包括複數個矽碳複合材料顆粒，每個矽碳複合材料顆粒包括一摻雜的矽奈米顆粒、一第一碳包覆層及一第二碳包覆層，所述摻雜的矽奈米顆粒為核，所述第一碳包覆層包覆在摻雜的矽奈米顆粒表面，所述第二碳包覆層包覆所述第一碳包覆層，所述摻雜元素為IIIA族元素、VA族元素或者過渡金屬元素中的一種或者幾種；富鋰長鏈複合鹽，所述富鋰長鏈複合鹽包括複數個復合離子架橋結構，每個復合離子架橋結構包括複數個陽離子、第一陰離子基團及第二陰離子基團，所述第一陰離子基團和第二陰離子基團通過所述複數個陽離子形成所述復合離子架橋結構，所述複數個陽離子包括鋰離子。

Description

含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料及其製備方法

本發明涉及一種含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料及其製備方法。

由於鋰金屬負極具有最高的理論克電容量(3860mAh*g^-1)和最低的電化學電位(-3.04V)，目前被視為是鋰離子二次電池負極的最佳選擇。然而，由於鋰金屬的高反應性容易導致自發形成異質且易碎的固體電解質介面(SEI)，並且同時促使針狀結構的晶枝生長，隨之而來的問題是產生鋰金屬結構的破裂並與電解質產生連續副反應。而連續產生的副反應將會導致電池循環週期以及庫倫效率的下降，最終造成電池短路和電池燃燒。因此，如何有效的抑制枝晶的生長進而延長電池的循環壽命，成為鋰離子二次電池應用以及研究領域的重要課題。先前技術中，穩定鋰金屬的方法包括：其一，使用液態電解液添加劑以形成品質良好的SEI層，不僅促進鋰離子的傳導同時保護鋰金屬電極的表面。然而，這種透過添加劑的手法僅能使用在液態的電解液，對於全固態鋰離子二次電池無法發揮效用。其二，直接使用氧化物相關材料固態電解質當作物理障礙層，以保護鋰金屬表面並抑制晶枝形成。但是，由於高離子導電率的固態電解質在成熟度與工藝上還需要時間醞釀，並且氧化物電解質與鋰金屬之間的匹配性甚低，因此所述方法還無法立刻成為業界主流。

有鑑於此，確有必要提供一種含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料及其製備方法，可以解決上述技術問題。

一種含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料，其包括： 矽碳複合材料漿料，所述矽碳複合材料漿料包括複數個矽碳複合材料顆粒，每個矽碳複合材料顆粒包括一摻雜的矽奈米顆粒、一第一碳包覆層及一第二碳包覆層，所述摻雜的矽奈米顆粒為核，所述第一碳包覆層包覆在摻雜的矽奈米顆粒表面，所述第二碳包覆層包覆所述第一碳包覆層，所述摻雜元素為IIIA族元素、VA族元素或者過渡金屬元素中的一種或者幾種；富鋰長鏈複合鹽，所述富鋰長鏈複合鹽包括複數個復合離子架橋結構，每個復合離子架橋結構包括複數個陽離子、第一陰離子基團及第二陰離子基團，所述第一陰離子基團和第二陰離子基團通過所述複數個陽離子形成所述復合離子架橋結構，所述複數個陽離子包括鋰離子。

所述矽碳複合材料完全不含氧化矽或幾乎不含氧化矽。

所述矽碳複合材料中氧化矽的品質百分含量小於等於0.1%。

所述陽離子包括氨離子、鋰離子和其它金屬離子。

所述第一陰離子基團包括羧酸官能基(COOH)、醯胺官能基(CONH₂)、酯類官能基(COOR)、全/半縮醛、全/半縮酮和上述基團之共軛酸鹼對中的一種或幾種。

所述第二陰離子基團包括磷酸根、碳酸根、硝酸根、硝酸根以及硫酸根中的一種或幾種。

所述矽碳複合負極材料漿料進一步包括導電碳顆粒，所述導電碳顆粒包括炭黑、Super P、科琴黑和奈米碳管。

一種含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料的製備方法，其包括以下步驟：S1：製備一矽碳複合負極漿料，所述矽碳複合負極漿料中含有矽碳複合材料；S2：提供一高分子聚合物及一鋰鹽，所述高分子聚合物包括陽離子和第一陰離子基團，所述鋰鹽包括第二陰離子基團；S3：將所述鋰鹽加入至高分子聚合物中，使鋰鹽中的鋰離子和第一陰離子基團、第二陰離子基團共同形成架橋結構，形成富鋰長鏈複合鹽；以及 S4：將所述富鋰長鏈複合鹽與矽碳複合負極漿料混漿，形成所述含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料。

所述陽離子包括H⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、NH₄ ⁺中的一種或幾種。

本發明所提供的含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料具有以下優點：在混漿中形成鹽類架橋的結構，可有效加強庫倫循環效率，並藉長鏈高分子結構穩定矽碳複合材料顆粒的整體構型；由於富鋰長鏈複合鹽生成架橋結構的鹽類，有較佳補鋰之效果，可補充因循環而減少的死鋰，同時，由於形成架橋結構之鹽類具備長鏈結構，整個負極材料具備更好的穩定性。本發明所提供的含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料的方法，工藝簡單、易於控制流程、適合工業化生產。

10:矽碳複合材料顆粒

102:摻雜的矽奈米顆粒

104:第一碳包覆層

106:第二碳包覆層

108:摻雜元素

20:富鋰長鏈複合鹽結構

圖1為本發明實施例提供的含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料中富鋰長鏈複合鹽纏繞於矽碳複合材料顆粒上的結構示意圖。

圖2為本發明實施例提供的矽碳複合材料顆粒的結構示意圖。

圖3為本發明實施例提供的富鋰長鏈複合鹽相互纏繞形成不同的長鏈結構的示意圖。

以下將結合附圖及具體實施例，對本發明提供的矽碳複合材料及其製備方法作進一步詳細說明。在不衝突的情況下，下述的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

本發明實施例提供一種含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料。所述含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料包括複數個矽碳複合材料顆粒和富鋰長鏈複合鹽。請參見圖1，所述富鋰長鏈複合鹽20的分子結構為一長鏈，其可以纏繞在矽碳複合材料顆粒10的表面。

請參見圖2，所述矽碳複合負極材料顆粒10包括一矽奈米顆粒102、一第一碳包覆層104、一第二碳包覆層106及一彈性包覆層(圖未示)。所述矽 奈米顆粒102為核，所述第一碳包覆層104包覆在矽奈米顆粒102表面，所述第二碳包覆層106包覆所述第一碳包覆層104，所述彈性包覆層包覆所述第二碳包覆層106。所述矽奈米顆粒102包括矽基體(圖未標)和位於矽基體內的摻雜元素108。所述摻雜元素108為IIIA族元素、VA族元素或者過渡金屬元素中的一種或者多種。

所述矽碳複合負極材料顆粒10的粒徑為10微米至20微米。所述矽碳複合負極材料顆粒10的形狀可以是球形，也可以是類球形。所述類球形是指其形狀接近於球形，但不是嚴格的球形，屬於無規則的形狀。所述矽奈米顆粒102的粒徑為10奈米至100奈米。

所述摻雜元素108可以為IIIA族元素，如硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、鉈(Tl)、鍺(Ge)、錫(Sn)或鉛(Pb)；也可以為VA族元素，如氮(N)、磷(P)、砷(As)、碲(Sb)或鉍(Bi)；還可以為過渡金屬元素，如鈧(Sc)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、釔(Y)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鍀(Tc)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銀(Ag)或鎘(Cd)等。所述摻雜可以在矽晶格內預留空間，在矽碳複合負極材料用作負極時，循環過程中，摻雜元素108可以提供矽材料體積膨脹時需要的緩衝空間，從而使得所述矽碳複合負極材料的循環性能大幅提升。每個矽碳複合負極材料顆粒10中可以僅包括一種摻雜元素，也可以包括兩種或者多種摻雜元素。

在某個實施例中，所述矽碳複合負極材料完全不含氧化矽或幾乎不含氧化矽。

在某個實施例中，所述矽碳複合負極材料中氧化矽的質量百分含量小於等於0.1%。

在某個實施例中，所述矽碳複合負極材料完全不含氧化物或幾乎不含氧化物。

在某個實施例中，所述矽碳複合負極材料顆粒10由矽奈米顆粒102、第一碳包覆層104、第二碳包覆層106和彈性包覆層組成。

在某個實施例中，所述矽碳複合負極材料基本上不含氧化物，因此在矽碳複合負極材料用作負極時，在充放電循環過程中，沒有不可逆的氧化物來增加鋰離子的消耗，進而提升了電池的效率。

所述第一碳包覆層104的材料包括瀝青、石墨和石墨烯中的至少一種。所述第一碳包覆層104將矽奈米顆粒包覆在內部，能抑制體積膨脹，降低體積效應。所述第二碳包覆層106的材料包括炭黑、奈米碳管和奈米碳纖維中的至少一種。所述第二碳包覆層106將第一碳包覆層104包覆。第二碳包覆層106相較於第一碳包覆層104具有更高的電導率，第二碳包覆層106可以提供電荷傳遞從而提升電池的電容量。

所述彈性包覆層的材料包括導電材料和有機化合物基體，所述導電材料分佈在有機化合物基體中。所述導電材料包括天然石墨、人造石墨、介相球狀石墨、膨化石墨、石墨烯和奈米碳管中的一種或者幾種。所述有機化合物包括聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚鄰苯二甲醯胺(PPA)、聚丙烯酸(PAA)和十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)中的一種或者幾種。較佳地，所述有機化合物中含有羧酸官能基(COOH)、醯胺官能基(CONH₂)或酯類官能基(COOR)。更較佳地，所述有機化合物中含有羧酸官能基(COOH)。

所述富鋰長鏈複合鹽20包括陽離子、第一陰離子基團及第二陰離子基團，其中陽離子包括鋰離子。所述第一陰離子基團和第二陰離子基團通過所述複數個陽離子形成所述復合離子架橋結構。所述複數個陽離子可以僅為鋰離子，也可以進一步包括除鋰離子之外的其他陽離子，如H⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、NH₄ ⁺中的一種或幾種。所述第一陰離子基團包括羧酸官能基(COOH)、醯胺官能基(CONH₂)、酯類官能基(COOR)、全/半縮醛、全/半縮酮和上述基團之共軛酸鹼對中的一種或幾種。所述第二陰離子基團包括磷酸根、碳酸根、硝酸根、硝酸根以及硫酸根中的一種或幾種。

所述復合離子架橋結構為由陽離子和第一陰離子基團、第二陰離子基團組成，其中，陽離子位於中間位置，兩端分別連接所述第一陰離子基團和第二陰離子基團，組成一長鏈狀的架橋結構。因此，富鋰長鏈複合鹽20為長 鏈狀結構。請參見圖3，兩個長鏈狀結構的富鋰長鏈複合鹽20的分子還可以相互纏繞或扭曲成多種二級拓譜結構。

所述含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料還可以進一步包括導電碳顆粒，所述導電碳顆粒包括炭黑、Super P、科琴黑和奈米碳管。

所述含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料為一漿料。所述漿料的溶劑可以為有機溶劑或者水，液可以為二者的混合物。所述含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料通過混漿方法製備。

本發明所提供的含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料具有以下優點：在混漿中形成鹽類架橋的結構，可有效加強庫倫循環效率，並藉長鏈高分子結構穩定矽碳複合材料顆粒的整體構型；由於富鋰長鏈複合鹽生成架橋結構的鹽類，有較佳補鋰之效果，可補充因循環而減少的死鋰，同時，由於形成架橋結構之鹽類具備長鏈結構，整個負極材料具備更好的穩定性。

本發明實施例進一步提供一種含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料的製備方法，其包括以下步驟：S1：製備一矽碳複合負極漿料，所述矽碳複合負極漿料中含有矽碳複合材料；S2：提供一高分子聚合物及一鋰鹽，所述高分子聚合物包括陽離子和第一陰離子基團，所述鋰鹽包括第二陰離子基團；S3：將所述鋰鹽加入至高分子聚合物中，使鋰鹽中的鋰離子和第一陰離子基團、第二陰離子基團共同形成架橋結構，形成富鋰長鏈複合鹽；以及S4：將所述富鋰長鏈複合鹽與矽碳複合負極漿料進行混漿，形成所述含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料。

以下，將對本發明實施例所提供的含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料的每個步驟作詳細的介紹。

S1：製備一矽碳複合負極漿料，所述矽碳複合負極漿料中含有矽碳複合材料。

所述步驟S1具體包括以下步驟： S11：提供一矽碳複合負極材料，將所述矽碳複合負極材料進行燒結；以及S12：將燒結後的材料加入至含一分子化合物溶液中，得到一混合物；以及S13：將SEI修飾劑、磷酸酯類的阻燃劑和導電顆粒加入至上述混合物中，混合均勻，得到矽碳複合負極漿料。

在步驟S11中，所述矽碳複合負極材料包括複數個矽碳複合負極材料顆粒。所述矽碳複合負極材料顆粒的結構與前文所述之矽碳複合負極材料顆粒20的結構相同。所述矽碳複合負極材料為粉末狀。所述所述矽碳複合負極材料的燒結步驟在還原性氣氛或真空環境下進行，燒結溫度為500℃~1200℃。一些實施例中，還原性氣氛包括氮氫混合氣。在還原性氣氛下進行燒結，能去除表面過多的官能基團，增加碳基材覆層的緻密性和完整性，還原性氣氛還能防止矽被氧化(無氧化物)。燒結步驟可以有利於進一步縮小矽碳複合負極材料顆粒比表面積，減少混漿工藝的團聚現象，並可以將氮原子引入產生N-C鍵，這可以有效的改善奈米矽與承載的碳材料之間的電子吸附力，並可以移除容易造成陷鋰的材料表面的官能基。

在步驟S12中，所述分子化合物溶液通過將分子化合物溶於一有機溶劑獲得。所述分子化合物包括聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚鄰苯二甲醯胺(PPA)、聚丙烯酸(PAA)和十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)中的一種或者幾種。所述分子化合物中可以含有羧酸官能基(COOH)、醯胺官能基(CONH₂)或酯類官能基(COOR)。所述有機溶劑包括二甘醇、N-甲基吡咯烷酮、聚乙二醇、丙二醇或者二甲基亞碸中的一種或幾種。所述分子化合物溶液的質量百分濃度為1%~10%。

在步驟S13中，所述SEI修飾劑可以為LiNO₃、Li₃PO₄、LiF、LiOH、LiTFSI或LiFSI中的一種或幾種。所述導電顆粒可以為碳黑、Super P、或科琴黑。

S2：提供一高分子聚合物及一鋰鹽，所述高分子聚合物包括陽離子和第一陰離子基團，所述鋰鹽包括第二陰離子基團。

在步驟S2中，所述高分子聚合物包括第一陰離子基團。所述高分子聚合物的原子質量在10³至10⁹道爾頓之間。所述第一陰離子基團包括羧酸官能基(COOH)、醯胺官能基(CONH₂)、酯類官能基(COOR)、全/半縮醛、全/半縮酮和上述基團之共軛酸鹼對中的一種或幾種。所述高分子聚合物中含有陽離子，所述陽離子可以為H⁺。根據實際需要，高分子聚合物中的H⁺可被Li⁺、(必須)Na⁺、K⁺、NH₄ ⁺取代。因此，聚合物中的陽離子包括H⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、NH₄ ⁺中的一種或幾種。所述高分子聚合物還可以起到粘結劑的作用。

在步驟S2中，所述鋰鹽的陰離子為第二陰離子基團，所述第二陰離子基團包括磷酸根、碳酸根、硝酸根、硝酸根以及硫酸根中的一種或幾種。所述鋰鹽的製備方法包括：在可控特定溫度與氣氛環境下，以氫氧化鋰與上含有第二陰離子基團的酸性溶液進行混合並攪拌，攪拌至混合溶液的溫度不再變化時即反應完畢，反應後，然後針對反應後的溶液進行萃取、純化後獲得鋰鹽。所述鹽類可以依需求為固態或溶液態，且可能因製程參數呈現不同晶型。所述特定溫度的範圍為15至55攝氏度。所述氣氛環境為在保護氣體伴且常壓環境下。本實施例中，所述保護氣體為氮氣。

S3：將所述鋰鹽加入至高分子聚合物中，使鋰鹽中的鋰離子和第一陰離子基團、第二陰離子基團共同形成架橋結構，形成富鋰長鏈複合鹽。

在步驟S3中，將所述聚合物和鋰鹽混合之後形成富鋰長鏈複合鹽。混合之後，聚合物中的第一陰離子基團、鋰鹽中的第二陰離子基團和混合液中的陽離子組成架橋結構，其中，陽離子位於中間位置，兩端分別連接所述第一陰離子基團和所述第二陰離子基團，組成一長鏈狀的架橋結構。因此，富鋰長鏈複合鹽的分子結構為長鏈結構。

S4：將所述富鋰長鏈複合鹽與矽碳複合負極漿料進行混漿，形成所述含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料。

在步驟S4中，長鏈狀的富鋰長鏈複合鹽加入後，攪拌均勻，富鋰長鏈複合鹽會纏繞所述矽碳復合材料顆粒，進行物理性結構固定，形成複合離 子架橋並共組成富含鋰離子之固態電解質介面，以穩定介面化學特性。本介面兼具長鏈物性結構保護力與多官能基之化性穩定能力。

在含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料製備好以後，可以進一步將所述含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料塗布、輾壓、乾燥後，可以得到可抑制循環膨脹的矽碳複合負極。

本實施例中，將質量百分比為93：1：6的矽碳複合負極材料、導電劑和黏結劑溶解在溶劑中得到混合物，固含量控制在50%，進行階段混漿。漿料成品以50-200um厚度以0.1公分/秒速度塗於銅箔後，置於50-100攝氏度烘箱烤乾10分鐘，經輾壓至特定厚度後切出固定面積之極片，並測量導電度、SEM觀測以檢查規格。將合格之負極片與三元正極片採用常規生產工藝配合1mol/L LiPF6/EC+DMC+EMC(v/v=1：1：1)電解液與Celgard 2400隔膜進行軟包電池堆疊及5Ah組裝組裝電池進行電性規格測試。

首效測試：將負極與鋰金屬進行半電池組裝，組裝完畢放置24小時後，進行循環之充放電測試，先將電池進行半飽(3.6V)後除氣，再充至4.3V；後續進行首次放電至3.0V，並計算首次庫侖效率。接著以1C循環，計算容量保持率。對比試驗結果如表1和表2所示。

循環測試：將負極與三元正極進行全電池組裝，組裝完畢放置24hr後，進行循環之充放電測試，先將電池進行半飽(3.6V)後除氣，再充至4.3V；後 續進行首次放電至3.0V，並計算首次庫侖效率。接著以1C循環100圈，計算每圈庫倫效率。對比試驗結果如表3所示。

由表1和表2可以看出，採用本發明實施例所提供的含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料所製備的負極時，電池具有更高的首輪效率。首次庫侖效率顯示，使用了富鋰長鏈複合鹽的電池材料首效優於一般的對照組，顯示複合層有達到抑制衰退的效果。而長循環保持率則表示，所述長鏈複合結構有穩定矽碳材料結構的作用。未來可朝此方面嘗試多種鹽類添加劑，或針對長鏈的官能機進行不同種類的修飾，以期改善負極整體的物性與化性。

可以理解的是，將步驟進行標號旨在於將具體的製備方法敘述清楚，並不是對步驟先後順序的限定。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10:矽碳複合材料顆粒

20:富鋰長鏈複合鹽結構

Claims (8)

1. 一種含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料，其改良在於，包括：矽碳複合材料漿料，所述矽碳複合材料漿料包括複數個矽碳複合材料顆粒，每個矽碳複合材料顆粒包括一摻雜的矽奈米顆粒、一第一碳包覆層及一第二碳包覆層，所述摻雜的矽奈米顆粒為核，所述第一碳包覆層包覆在摻雜的矽奈米顆粒表面，所述第二碳包覆層包覆所述第一碳包覆層，摻雜的矽奈米顆粒中的摻雜元素為IIIA族元素、VA族元素或者過渡金屬元素中的一種或者幾種；富鋰長鏈複合鹽，所述富鋰長鏈複合鹽包括複數個復合離子架橋結構，每個復合離子架橋結構包括複數個陽離子、第一陰離子基團及第二陰離子基團，所述第一陰離子基團和第二陰離子基團通過所述複數個陽離子形成所述復合離子架橋結構，所述複數個陽離子包括鋰離子，所述第一陰離子基團包括羧酸官能基(COOH)、醯胺官能基(CONH₂)、酯類官能基(COOR)、全/半縮醛、全/半縮酮和上述基團之共軛酸鹼對中的一種或幾種，所述第二陰離子基團包括磷酸根、碳酸根、硝酸根、硝酸根以及硫酸根中的一種或幾種。
2. 如請求項1所述之含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料，其中，所述矽碳複合材料不含氧化矽。
3. 如請求項1所述之含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料，其中，所述陽離子包括氨離子、氫離子、鋰離子和其它金屬離子。
4. 如請求項1-3中任一項所述之含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料，其中，所述復合離子架橋結構為由陽離子和第一陰離子基團、第二陰離子基團組成，其中，陽離子位於中間位置，兩端分別連接所述第一陰離子基團和第二陰離子基團，組成一長鏈狀的架橋結構。
5. 如請求項4所述之含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料，其中，所述富鋰長鏈複合鹽的分子結構為一長鏈，纏繞在矽碳複合材料顆粒的表面。
6. 一種含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料的製備方法，其包括以下步驟： S1：製備一矽碳複合負極漿料，所述矽碳複合負極漿料中含有矽碳複合材料；S2：提供一高分子聚合物及一鋰鹽，所述高分子聚合物包括陽離子和第一陰離子基團，所述鋰鹽包括第二陰離子基團；S3：將所述鋰鹽加入至高分子聚合物中，使鋰鹽中的鋰離子和第一陰離子基團、第二陰離子基團共同形成架橋結構，形成富鋰長鏈複合鹽，所述第一陰離子基團包括羧酸官能基(COOH)、醯胺官能基(CONH₂)、酯類官能基(COOR)、全/半縮醛、全/半縮酮和上述基團之共軛酸鹼對中的一種或幾種，所述第二陰離子基團包括磷酸根、碳酸根、硝酸根、硝酸根以及硫酸根中的一種或幾種；以及S4：將所述富鋰長鏈複合鹽與矽碳複合負極漿料混漿，形成所述含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料。
7. 如請求項6所述之含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料的製備方法，其中，步驟S1包括：提供一矽碳複合負極材料，將所述矽碳複合負極材料進行燒結；以及將燒結後的材料加入至含一分子化合物溶液中，得到一混合物；將SEI修飾劑、磷酸酯類的阻燃劑和導電顆粒加入至上述混合物中，混合均勻，得到矽碳複合負極漿料。
8. 如請求項7所述之含富鋰長鏈複合鹽的矽碳複合負極材料的製備方法，其中，所述鋰鹽的製備方法包括：以氫氧化鋰與含有第二陰離子基團的酸性溶液進行反應後，然後針對反應後的溶液進行萃取、純化後獲得鋰鹽。