本发明涉及电池，尤其涉及一种复合负极材料、制备方法、负极极片、电池及用电设备。
背景技术：
1、电池是一种能够储存电能以及释放电能的器件。随着便携式电子设备以及电动汽车等的高速发展及广泛应用，进一步提升电池的比容量和循环寿命已经成为了十分迫切的需求。锂离子电池是目前商业化应用最为广泛的电池体系。传统技术中常用石墨作为锂离子电池的负极材料。然而石墨的理论比容量仅能够达到372mah/g，限制了电池容量的进一步提升。
2、硅的理论比容量能够达到4200mah/g，是一种较为理想的候选负极材料。但是硅在充放电过程中的体积变化超过300%，容易导致硅材料粉化并从集流体上脱落。再者，硅材料的导电子性能较差，充放电过程中锂离子也不易迁移到硅材料中。上述因素共同导致了电池的循环性能较差。一些传统技术提出在硅材料中掺入碳材料，以改善硅材料脱落粉化以及导电子性能较差的问题，然而其改善效果较为有限，并且仍然存在导离子性能较差的问题。一些传统技术提出在硅材料中掺入碳纳米管和锡纳米线以缓解硅材料脱嵌锂的体积效应并提高较好的离子导电性能和电子导电性能，但是循环性能仍然有待于进一步提升。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种复合负极材料，该复合负极材料能够进一步改善硅活性材料的循环性能。
2、第一方面，本公开提供了一种复合负极材料，其包括多孔硅活性材料、碳锡复合纳米线和碳纳米管；
3、所述碳锡复合纳米线包括锡纳米线和碳包覆层，所述碳包覆层包覆于所述锡纳米线表面；所述碳纳米管和所述碳锡复合纳米线附着于所述多孔硅活性材料上，其中所述碳锡复合纳米线的一部分附着于所述多孔硅活性材料的孔洞中，所述碳锡复合纳米线的另一部分延伸设置于所述多孔硅活性材料的外部区域。
4、本公开的一些实施例中，所述多孔硅活性材料中具有通孔，其中，
5、所述碳锡复合纳米线的一端位于所述通孔中，另一端位于所述多孔硅活性材料的外部区域，或者，所述碳锡复合纳米线穿设于所述通孔中且两端均能位于所述多孔硅活性材料的外部区域。
6、本公开的一些实施例中，所述锡纳米线在所述多孔硅活性材料的孔洞中原位生长形成。
7、本公开的一些实施例中，部分所述碳锡复合纳米线缠绕附着在所述多孔硅活性材料的表面。
8、本公开的一些实施例中，所述碳锡复合纳米线的直径≤100nm，所述碳锡复合纳米线的长径比为5~1000。
9、本公开的一些实施例中，所述多孔硅活性材料的粒径为20nm~1000nm，所述多孔硅活性材料中孔洞的孔径为5nm~200nm。
10、本公开的一些实施例中，所述多孔硅活性材料包括硅单质、氧化亚硅和硅合金中的一种或多种。
11、本公开的一些实施例中，所述碳纳米管的管径≤20nm，所述碳纳米管的长径比为10~1000。
12、本公开的一些实施例中，在所述多孔硅活性材料、所述碳锡复合纳米线和所述碳纳米管组成的整体中，硅元素的质量占比为70%~98%，锡元素的质量占比为0.5%~20%，碳元素的质量占比为1.5%~20%。
13、第二方面，本公开还提供了一种复合负极材料的制备方法，其包括如下步骤：
14、将多孔硅活性材料、锡源和碳纳米管混合，得到混合前驱体；
15、将所述混合前驱体置于含碳的还原性气氛下进行煅烧处理，以形成所述碳锡复合纳米线。
16、第三方面，本公开还提供了一种负极极片，其包括负极集流体以及设置于所述负极集流体上的负极活性层，所述负极活性层包括如上述任一实施例所述的复合负极材料。
17、第四方面，本公开还提供了一种电池，其包括正极和负极，所述正极和所述负极相对设置，所述负极包括如上述任一实施例所述的负极极片。
18、第五方面，本公开还提供了一种用电设备，其所述用电设备包括功能主体以及如上述实施例所述的电池，所述电池用于为所述功能主体供能。
19、本公开的复合负极材料包括多孔硅活性材料、碳锡复合纳米线和碳纳米管。该复合负极材料至少具有如下有益效果。
20、采用碳纳米管和碳锡复合纳米线能够在多孔硅活性材料的颗粒之间构建三维导电网络，能够在缓解多孔硅活性材料体积变化的同时促进电子向多孔硅活性材料表面传导。锡纳米线具有优秀的导离子能力，碳包覆层能够保证锡纳米线在充放电过程中结构的稳定性和完整性，碳锡复合纳米线能够在充放电过程中促进离子向多孔硅活性材料中传导。在上述基础上，将碳锡复合纳米线的一部分设置于多孔硅活性材料的孔洞中，有利于促进离子朝向多孔硅活性材料的内部传导，进一步增大多孔硅活性材料实际所能够接收的离子。并且，位于孔洞中的碳锡复合纳米线还能够支撑多孔硅活性材料的孔洞结构，从而起到缓冲多孔硅活性材料的体积变化并抑制其粉化的作用。因而，具有上述结构的复合负极材料中硅活性材料的充放电循环性能得到显著改善。
21、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
1.一种复合负极材料，其特征在于，包括多孔硅活性材料、碳锡复合纳米线和碳纳米管；
2.根据权利要求1所述的复合负极材料，其特征在于，所述多孔硅活性材料中具有通孔，其中，
3.根据权利要求2所述的复合负极材料，其特征在于，所述锡纳米线在所述多孔硅活性材料的孔洞中原位生长形成。
4.根据权利要求2所述的复合负极材料，其特征在于，部分所述碳锡复合纳米线缠绕附着在所述多孔硅活性材料的表面。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的复合负极材料，其特征在于，所述碳锡复合纳米线的直径≤100nm，所述碳锡复合纳米线的长径比为5~1000。
6.根据权利要求1~4任意一项所述的复合负极材料，其特征在于，所述多孔硅活性材料的粒径为20nm~1000nm，所述多孔硅活性材料中孔洞的孔径为5nm~200nm。
7.根据权利要求1~4任意一项所述的复合负极材料，其特征在于，所述多孔硅活性材料包括硅单质、氧化亚硅和硅合金中的一种或多种。
8.根据权利要求1~4任意一项所述的复合负极材料，其特征在于，所述碳纳米管的管径≤20nm，所述碳纳米管的长径比为10~1000。
9.根据权利要求1~4任意一项所述的复合负极材料，其特征在于，在所述多孔硅活性材料、所述碳锡复合纳米线和所述碳纳米管组成的整体中，硅元素的质量占比为70%~98%，锡元素的质量占比为0.5%~20%，碳元素的质量占比为1.5%~20%。
10.一种如权利要求1~9任意一项所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
11.一种负极极片，其特征在于，包括负极集流体以及设置于所述负极集流体上的负极活性层，所述负极活性层包括如权利要求1~9任意一项所述的复合负极材料。
12.一种电池，其特征在于，包括正极和负极，所述正极和所述负极相对设置，所述负极包括如权利要求11所述的负极极片。
13.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括功能主体以及如权利要求12所述的电池，所述电池用于为所述功能主体供能。
