CN114551888A - 抑制锂离子电池负极析锂的方法及浆料、负极、电池和交通工具 - Google Patents

抑制锂离子电池负极析锂的方法及浆料、负极、电池和交通工具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抑制锂离子电池负极析锂的方法及浆料、负极、电池和交通工具，其中该抑制锂离子电池负极析锂的方法包括：将MXene材料作为添加剂加入锂离子电池的负极中。本发明为抑制锂离子电池负极析锂提供了一种简单有效的技术方案，能够有效地抑制低温环境下或高倍率充放电条件下负极锂枝晶生长，改善析锂状态，进而获得明显的低温性能或倍率性能的改善，本发明的技术方案简单有效，易于在现有电池生产中实施推广，具有显著的工业实用价值。

Description

抑制锂离子电池负极析锂的方法及浆料、负极、电池和交通 工具
技术领域
本发明是属于锂电池领域，特别是关于一种抑制锂离子电池负极析锂的方法及浆料、负极、电池和交通工具。
背景技术
锂离子电池是一种环保的储能器件，具有能量密度高、使用寿命长、轻便易携带等优点。温度是锂离子电池的工作时的一个重要外特性参数，一般来说锂离子电池的工作温度为-20~50℃。然而在高倍率和低温下石墨负极析锂导致电池低温失效这一问题阻碍了锂离子电池的进一步应用。低温失效的机理如下：锂离子电池的性能受到动力学特性影响比较大，Li+在嵌入到石墨材料中时需要首先进行去溶剂化，这需要消耗一定的能量，阻碍了Li+扩散到石墨内部。而相反的Li+在脱出石墨材料进入到溶液中，会首先发生溶剂化过程，而溶剂化过程不需要消耗能量，Li+可以快速的脱出石墨，因此也就导致了石墨材料的充电接受能力要明显差于放电接受能力。低温下，石墨负极的动力学特性进步一变差，因此在充电的过程中负极的电化学极化明显加剧，很容易导致负极表面析出金属锂。析出的金属锂进一步生长成锂枝晶，从而刺穿隔膜导致安全性问题。随着锂离子电池在新能源汽车上使用越来越广泛，石墨负极低温析锂问题也越来越被重视，所以研究石墨负极低温析锂机理并抑制石墨负极低温析锂，提高锂离子电池的安全性能极其重要。
目前主要通过以下两种途径来提高锂电池负极低温性能：①优化电解液组成，通过在电解液中加入低温性能好的溶剂或添加剂，使电解液的电导率提高，同时降低SEI膜阻抗，加快离子传输；②负极改性，通过采用二维材料/软硬碳包覆或共混小颗粒的石墨等低温储锂性能好的负极材料来提高锂电池的低温性能，均不能解决析锂问题。
发明内容
本发明的目的在于解决锂离子电池负极在低温环境下或高倍率充放电的条件下容易析锂，产生锂枝晶进而影响电池电化学性能、安全性的技术问题，本发明第一方面提供一种抑制锂离子电池负极析锂的方法，包括步骤：将MXene材料作为添加剂加入锂离子电池的负极中。
在一些实施方式中，上述MXene材料的化学式表示为：M n+1X n T x 表示，其中，M选自过渡金属元素中的一种或多种；和/或，X选自碳、氮或硼元素中的一种或多种；和/或，T x 代表官能团包括：-O、-F、-Cl、-Br、-I、-S中的一种或多种；和/或，n介于1~4之间。
在一些实施方式中，上述MXene材料中的M包括Ti、V、Nb、Cr、Ta、Hf、Mo、W、Fe、Mn、Y或Sc元素中的一种或多种；
在一些实施方式中，上述MXene材料中官能团包括：-O、-F或-Cl中的至少一种。
在一些实施方式中，上述MXene材料在负极的干料中的质量含量小于20wt.%；
在一些实施方式中，上述MXene混合于锂离子电池的负极材料之中；
在一些实施方式中，上述MXene喷涂于由锂离子电池的负极材料形成的膜层的表面；
在一些实施方式中，上述负极中的负极材料包括：石墨、硅、氧化硅、氧化亚硅、硬炭、软炭或中间相炭微球中的一种或多种。
本发明第二方面提供一种用于锂离子电池的复合浆料，包括：上述的方法中的MXene材料、导电剂和溶剂。
在一些实施方式中，上述MXene与上述导电剂的质量比介于1:1至1:100。
在一些实施方式中，上述导电剂选自：石墨烯、碳纳米管、炭黑中的一种或多种。
在一些实施方式中，上述复合浆料中的溶剂选自：水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、异丙醇、丙酮、甲苯或正己烷中的一种或多种。
本发明第三方面一种锂离子电池负极，包括集流体和涂覆于集流体层上的负极材料层，其中，该负极材料层中含有MXene材料，且该MXene材料占负极材料层中干料的质量百分比小于20wt.%。
在一些实施方式中，上述负极材料层中的MXene材料的表官能团包括：-O、-F、-Cl、-Br、-I或-S中的一种或多种。
在一些实施方式中，上述负极材料层中的MXene材料占负极材料层中干料的质量百分比小于5 wt.%。
在一些实施方式中，上述锂离子电池的负极中负极材料包括：石墨、硅、氧化硅、氧化亚硅、硬炭、软炭和中间相炭微球中的一种或多种。
本发明第四方面提供一种上述的锂离子电池负极的制备方法，步骤包括：
将上述的复合浆料和负极材料混合配制成浆料后涂覆于集流体上干燥后得到；或，将MXene材料的粉体和负极材料在通过压制成型得到；或，将MXene材料的分散液喷涂于由负极材料形成的膜层的表面干燥得到。
本发明第五方面提供一种电池，该电池包括采用上述的抑制锂离子电池负极析锂的方法得到的负极片；或，该电池包括上述的锂离子电池负极；或，该电池包括上述的锂离子电池负极的制备方法得到的锂离子电池负极。
本发明第六方面提供一种交通工具，包含上述的电池。
本发明的有益技术效果在于：本发明为抑制锂离子电池负极析锂提供了一种简单有效的技术方案，即将MXene材料作为添加剂用于负极材料中，能够有效地抑制低温环境下或高倍率充放电条件下负极锂枝晶生长，改善析锂状态，进而获得明显的低温性能或倍率性能的改善，本发明的技术方案简单有效，易于在现有电池生产中实施推广，具有显著的工业实用价值；特别地，对于电动交通工具而言（比如电动汽车、电动自行车），能够明显改善电池冬季低温下的电池性能，提高行驶里程和安全性。
附图说明
图1为本发明实施例1中，-25℃下石墨+0%MXene负极沉积1倍容量锂（a）和1.5倍容量锂（b）的恒流放电曲线；
图2为本发明实施例1中，-25℃下石墨+3%MXene负极沉积1倍容量锂（a）和1.5倍容量锂（b）的恒流放电曲线；
图3为本发明实施例1中，-25℃下石墨+5%MXene负极沉积1倍容量锂（a）和1.5倍容量锂（b）的恒流放电曲线；
图4为本发明实施例1中，-25℃下石墨+喷MXene负极沉积1倍容量锂（a）和1.5倍容量锂（b）的恒流放电曲线；
图5为本发明实施例1中，-25℃下石墨+0%MXene负极1倍容量锂（a）和1.5倍容量锂（b）恒流放电后的SEM照片和对应的光学照片；
图6为本发明实施例1中，-25℃下石墨+3%MXene负极1倍容量锂（a）和1.5倍容量锂（b）恒流放电后的SEM照片和对应的光学照片；
图7为本发明实施例1中，-25℃下石墨+5%MXene负极1倍容量锂（a）和1.5倍容量锂（b）恒流放电后的SEM照片和对应的光学照片；
图8为本发明实施例1中，-25℃下石墨+喷MXene负极1倍容量锂（a）和1.5倍容量锂（b）恒流放电后的SEM照片和对应的光学照片；
图9为本发明实施例1中石墨+3%MXene负极的SEM照片（a），元素分布mapping照片（d），Ti（b），C（c），O（e）和F（f）元素分布照片；
图10为本发明实施例2中，不同石墨负极与钴酸锂组装成全电池在-25℃下的充电曲线；
图11为本发明实施例2中，-25℃下全电池中的石墨+0%MXene负极在不同倍率下的SEM照片；
图12为本发明实施例2中，-25℃下全电池中的石墨+3%MXene负极在不同倍率下的SEM照片；
图13为本发明实施例2中，-25℃下全电池中的石墨+5%MXene负极在不同倍率下的SEM照片；
图14为本发明实施例2中，-25℃下全电池中的石墨+喷MXene负极在不同倍率下的SEM照片；
图15为本发明实施例3中不同官能团的MXene材料在-25℃下的沉积锂的过电位。
具体实施方式
以下通过具体实施例说明本发明的技术方案。应该理解，本发明提到的一个或者多个步骤不排斥在组合步骤前后还存在其他方法和步骤，或者这些明确提及的步骤间还可以***其他方法和步骤。还应理解，这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的目的，而非限制每个方法的排列次序或限定本发明的实施范围，其相对关系的改变或调整，在无实质技术内容变更的条件下，亦可视为本发明可实施的范畴。
实施例中所采用的原料和仪器，对其来源没有特定限制，在市场购买或者按照本领域内技术人员熟知的常规方法制备即可。
实施例1
本实施例以MXene材料Ti3C2T x 为例说明本发明的技术特点，其中，Ti3C2T x 采用液相法刻蚀MAX相材料Ti3AlC2得到，更具体地是，将Ti3AlC2加入氢氟酸溶液（HF 40%）中常温刻蚀24h后，离心洗涤反应产物再于60℃下真空干燥得到MXene材料Ti3C2T x ，其中MXene上的官能团主要为-F、-OH和-O。
在本实施例中负极材料为石墨，其中，负极片的制备方法如下：
（1）制浆：按照石墨：导电炭黑（super P）：粘结剂（聚四氟乙烯PVDF）=8:1:1的比例混合，称取3份1.25g固体粉末，并用研钵将其研磨混合均匀；依次将0mg、37mg、64mg的MXene材料超声分散在N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂中，再搅拌1h形成MXene浆料；同时将40mg的MXene超声分散在8mL乙醇溶剂中，制备成5mg/mL的MXene悬浮液。将上述1.25g石墨负极材料缓慢加入MXene浆料中搅拌48h，其中MXene占比分别为0%、3%和5%；
（2）涂布：用100μm的刮刀将上述混合均匀的负极浆料刮涂在铜箔上，然后在60℃真空烘箱中烘干12h；取一块烘干的石墨+0%MXene负极（即不含MXene的石墨电极），将5mg/mL的MXene悬浮液喷涂在未改性的石墨负极表面，就可以得到石墨+0%MXene、石墨+3%MXene、石墨+5%MXene和石墨+喷MXene负极，其中石墨+喷MXene复合负极中MXene的面负载量约为0.7mg/mL；再将石墨+0%MXene、石墨+3%MXene、石墨+5%MXene和石墨+喷MXene进行分切、辊压之后分别制成负极片。称取负极片，并记录石墨的质量。
为了测试负极片的电化学性能，将装配Li/石墨半电池进行-25℃恒流放电测试。半电池的装配方法：选取石墨电极质量较为均一的负极片（具体质量如表1），按照负极壳-锂片-电解液-隔膜-复合石墨电极片-垫片-弹片-正极壳自下而上的顺序装配成CR2032锂电池。测试方法：以372mAh/g作为石墨负极的标准倍容量来计算①-⑧电池的标称容量（见表1），按照1倍和1.5倍的容量进行恒流放电，恒流放电的电流密度为0.25mAcm-2，①-⑧电池的放电曲线如图1至4所示，结果表明，在-25℃的低温条件下，电池放电的电位能很快降到0V以下，也就暗示石墨负极能迅速析锂。而石墨+0%MXene-1（①号电池）在放电至0.95mAh后有一个明显的电压回升，表明此处电池已经发生了析锂短路。
将上述①-⑧电池拆开，得到（过）沉积的石墨负极，并用光学相机和扫描电镜（SEM）来表征其负极表面，得到的结果如图5至8所示。无论是哪种复合负极，在沉积1倍容量锂时，主要颜色均为黑色，表明石墨并未完全锂化。相较于其他沉积1倍容量锂的复合负极，石墨+3%MXene有部分锂化变成金黄色，促进了Li+的迅速传输，减少石墨析锂。相反地，石墨+0%MXene、石墨+5%MXene和石墨+喷MXene表面少量的白色物质表明其表面析出了金属锂。当复合负极沉积1.5倍容量的锂时，除了石墨+喷MXene表面出现大面积黑色外，其他石墨负极片的表面都呈现黄色，表明石墨+喷MXene表面可能生成大量金属锂。由此可见，MXene作为添加剂用于抑制负极金属锂析出时，相比于MXene在负极层的表面，MXene混合于负极材料之中具有更好的性能提升效果。
表1. 制备石墨负极片的石墨质量和-25℃恒流放电测试的负极容量
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图5的结果表明，在-25℃的情况下，纯石墨负极析锂长枝晶不可避免，这可能就是造成低温下石墨负极失效的重要原因。相反地，图6至8的结果表明，当MXene加入负极之后，其表面虽然会析锂，但不会生长锂枝晶，表明MXene可能明显改善石墨负极的析锂状态。但MXene的混合含量或混合方式发生变化时，其表面状态存在差异。石墨+喷MXene表面的金属锂的量要明显多于石墨中混合MXene的复合电极，这和光学照片的结果基本一致。虽然石墨+3%MXene和石墨+5%MXene的SEM图的表面状态差别不大，但是光学的结果表明石墨+3%MXene负极在促进石墨储锂方面更优于石墨+5%MXene负极。同时，通过石墨+3%MXene负极的SEM照片（图9中的a）和元素分布mapping照片（图9中的b~f，原图为彩色），可以看出Ti、C、O和F元素在石墨电极中均匀分布，及表明了Ti3C2T x 在石墨负极中均匀分布。由此可见，在负极材料中少量的添加MXene（质量含量＜5wt.%），能够有效地抑制在低温环境下的锂枝晶生长，改善析锂状态，进而获得明显的低温性能的改善；可选地，负极材料中MXene的添加量在0.01wt.%~5wt.%；优选地为1wt.%~4wt.%；更优选地，1wt.%~3wt.%。当然，根据本发明的内容，还可以针对不同的负极材料进行有限次的优化实验，在一些实施方式中MXene的添加量可以在0.01wt.%~20wt.%的范围，进行调整以获得更优化的MXene含量值。
需要说明的是，本发明为了说明MXene在锂电池负极中能够产生抑制锂枝晶生长的作用，通过低温环境测试予以的说明。在电池的实际充放电过程中，大电流密度下的充放电（高倍率）同样也会产生负极锂枝晶生长的技术问题，在本发明中添加了MXene的组分，在大电流密度下也能够产生抑制锂枝晶生长的技术效果。也就是说，通过在负极中添加MXene材料能够提高电池的低温性能及倍率性能。
实施例2
为了更好地说明本发明的MXene能够产生提升产生抑制锂电池负极析锂的效果，将上述制备得到的石墨负极片与正极材料钴酸锂（LiCoO2）装配成CR2032全电池，以测试全电池的低温（-25℃）性能并表征石墨负极的形貌。其中，正极片的制备方法为：将LiCoO2、导电炭黑（super P）：粘结剂（聚四氟乙烯PVDF） =8:1:1的比例混合，再加入NMP调制成浆状后涂覆于铝箔上干燥后得到。
如图10所示，将组装的全电池在环境温度-25℃下，以1/30C充电至4.2V时，石墨+0%MXene、石墨+3%MXene、石墨+5%MXene和石墨+喷MXene负极的充电容量依次为151.8mAh/g、251.9 mAh/g、186.2mAh/g、96.6mAh/g。其中石墨+喷MXene负极的充电容量最低，这也与Li/石墨半电池的测试结果一致，石墨+喷MXene负极中有大量金属锂析出相对应。上述结果表明，混合MXene材料可促进石墨锂化，提高石墨负极储锂容量，且质量占比为3%的MXene表现最佳，因此，本发明更优选的技术方案是MXene掺杂于负极材料中，且添加量在3%以下。
通过图10还可以看出，添加有MXene的石墨电极并没有改变石墨电极的电压曲线特点，但其电压平台值均略高于纯石墨电极，这可以解释为MXene材料本身具有优异的电导性，加入石墨负极中后还能够提高负极的电导性，进而表现出相对略高的电压平台。也就是说，MXene作为添加剂并不会改变电池的电压特性曲线，对电池的适用性不会产生影响。
将上述全电池的石墨负极进行表征，结果如图11至14所示，和Li/石墨半电池的测试结果类似，纯石墨负极表面会大量析出锂，并且会生成锂枝晶（图11）。石墨+喷MXene表面会生成大量金属锂（图14），但不会生成枝晶。石墨+3%MXene和石墨+5%MXene表面不会生成锂枝晶，且析出锂的量较少（图12和13）。通过全电池低温电化学性能的测试，进一步证实的MXene作为添加剂，有效地抑制锂枝晶的生长，改善负极析锂状态的效果，进而提高电池在低温条件和大倍率下的储锂容量，能提高电池的安全性能和循环性能。
实施例3
MXene能够产生这一效果可以解释为与MXene材料本身具有亲锂性相关，MXene材料的亲锂性主要来自于其表面的丰富的官能团（如-O、-F、-Cl等）与金属锂的作用，本发明发现在低温的环境下分散于负极材料中的MXene材料仍能够起到成核剂的作用，降低金属锂的成核电位。图15给出了不同的MXene材料在低温下（-25℃）的沉积锂的过电位的测试对比图，其中，Ti3C2F2为实施例1中液相法以氢氟酸刻蚀得到的含-F官能团的MXene，TiNbCF2为采用相同的方法刻蚀TiNbAlC得到的MXene；Ti3C2Cl2为采用气相法以含氯气体为刻蚀剂得到的含-Cl官能团的MXene，Ti3C2O2为将上述Ti3C2Cl2进一步氧化后得到的含-O的MXene（具体实施方法记载于发明申请202011466046.4），通过对比可以看出，该些MXene材料对金属锂的成核过电位均明显地低于Cu基体，说明该些MXene材料均能够产生降低金属锂成核电位的效果。通过对比还可以看出，含卤素官能团（-F和-Cl）的MXene低温成核过电位低于含-O官能团的MXene；含-F官能团的MXene低温成核过电位低于含-Cl的MXene；因此，本发明用于作为添加剂用途的MXene优选含有硫族元素（-O、-S）和卤素元素（-F、-Cl、-Br、-I）官能团的MXene；更优选地，选择卤素元素（-F、-Cl、-Br、-I）官能团的MXene；在卤族元素中优选含-F官能团的MXene；在硫族元素中优选含-O官能团的MXene。
由于MXene材料为一类材料，用化学式表示为：M n+1X n T x 表示，其中，M选自过渡金属中的一种或多种；X选自碳、氮或硼元素中的一种、两种或三种；T x 代表官能团包括：第五主族、第六主族或第七主族的元素中的至少一种；n介于1~4之间；其中，M选自于Ti、V、Nb、Cr、Ta、Hf、Mo、W、Fe、Mn、Y或Sc中的一种、两种、三种、四种或五种的MXene较为常见；T x 官能团与刻蚀MAX相使用的刻蚀剂有关，通常包括：-O、-OH、-F、-Cl、-Br、-I、-S或-NH4。通过本发明的教导，本领域的技术人员可以选择不同的元素组成的MXene材料，并将其作为添加剂用于改善锂电池的低温性能。
本发明将MXene材料用于锂电池负极材料中作为功能性添加剂提升电池低温性能，简单有效，易于导入现有的生产中推广使用。特别地，对于电动交通工具而言（比如电动汽车、电动自行车），能够明显改善电池冬季低温下的电池性能，提高行驶里程和安全性。
实施例4
通过上述实施例可以看出，MXene材料在负极材料中分散能够获得更好的低温性能改善效果，为了改善MXene材料在负极浆料中的分散性，提高电极生产效率，在实际生产中，本发明MXene的添加方式，优选先将MXene材料与导电剂先分散于溶剂中形成浆料（一次分散），再将浆料与负极材料混合后形成负极浆料（二次分散）再涂覆于集流体上，以解决MXene材料与导电剂在负极材料中难以分散均匀的问题。因此，本发明还提供一种复合浆料，包括MXene材料、导电剂和溶剂，其中，MXene材料与导电剂的质量比介于1:1至1:100；可选地，导电剂选自：石墨烯、碳纳米管、炭黑中的一种或多种；溶剂选自：水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、异丙醇、丙酮、甲苯或正己烷中的一种或多种。
在本实施例中，以实施例1中制备石墨+5%MXene为例，复合浆料制备步骤包括：先将64mg的MXene与125mg的导电炭黑混合加入20ml的NMP中搅拌并超声使分散均匀，调制成浆料。
制备负极片时，仅需将上述调制的浆料按照计算的比例加入石墨粉中，通过添加NMP调整粘度即可得到负极浆料。该工艺方法能够提高MXene和导电剂在负极材料中的分散性，减少负极浆料搅拌分散的时间，提高负极片的生产效率。
在一些实施方式中，导电剂还可以替换为石墨烯、碳纳米管、炭黑中的一种或多种。在实施例1中负极片配方中，配制的复合浆料中较佳地，MXene与导电剂的质量比为1:3.4，但本领域的技术人员根据负极材料的种类再优化复合浆料中MXene与导电剂的质量配比，比如使MXene与导电剂的配比介于1:1至1:100之间。
由于MXene材料本身也具有良好的电导性，其加入负极材料中同样也能够发挥出导电剂的作用，但是由于MXene材料难以工业化批量合成，价格高昂（约200元/g），将其作为导电剂应用在实际生产中必然成本高企，因此，本发明的复合浆料将少量的MXene材料与常用的导电剂配合使用，用于解决低温下或高倍率充放电，锂电池负极易产生锂枝晶导致电池失效及存在安全隐患的问题，主要发挥MXene材料作为抑制锂枝晶的生长，改善析锂状态的作用，在负极中加入了MXene材料还能够改善低温下的储锂容量，明显地提升电池的低温性能，本发明提供的方法易于导入现有的电池生产工艺，同时又具有成本优势，具有工业实用性。
实施例5
本实施例还提供另一种干法电极的制备方式，制备步骤包括：将MXene粉体、负极材料、粘结剂混合后压制成型得到电极。以电化学物质为硅粉为例，在具体的实施方式中，包括：更具体地实施步骤是：将硅粉、MXene材料、导电炭黑、PVDF按照质量比为7:0.4:1.1:1.5的配比混合；再将混合粉装入送粉器，利用干法喷涂机将粉末喷涂在铜箔上。干喷完成后在175℃（因为PVDF熔点是155~160℃）恒温并进行热压，得到活性物质层为硅与MXene材料的负极片。
在本发明的另一些实施方式中，负极材料还可以选自于石墨、硅、氧化硅、氧化亚硅、硬炭、软炭和中间相炭微球中的一种或多种。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (11)

1.一种抑制锂离子电池负极析锂的方法，其特征在于，包括：将MXene材料作为添加剂加入锂离子电池的负极中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MXene材料的化学式表示为：M n+1X n T x 表示，其中，M选自过渡金属元素中的一种或多种；
和/或，X选自碳、氮或硼元素中的一种或多种；
和/或，T x 代表官能团包括：-O、-F、-Cl、-Br、-I或-S中的一种或多种；
和/或，n介于1~4之间。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述M包括Ti、V、Nb、Cr、Ta、Hf、Mo、W、Fe、Mn、Y或Sc元素中的一种或多种；
和/或，所述官能团包括：-O、-F或-Cl中的至少一种。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述MXene材料在负极的干料中的质量含量小于20wt.%；
和/或，所述MXene混合于锂离子电池的负极材料之中；
和/或，所述MXene喷涂于由锂离子电池的负极材料形成的膜层的表面；
和/或，所述负极中的负极材料包括：石墨、硅、氧化硅、氧化亚硅、硬炭、软炭或中间相炭微球中的一种或多种。
5.一种用于锂离子电池的复合浆料，其特征在于，包括：如权利要求1至4中任一项所述的方法中的所述MXene材料、导电剂和溶剂；其中，所述MXene与所述导电剂的质量比介于1:1至1:100。
6.如权利要求5所述的复合浆料，其特征在于，所述导电剂选自：石墨烯、碳纳米管、炭黑中的一种或多种；
和/或，所述溶剂选自：水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、异丙醇、丙酮、甲苯或正己烷中的一种或多种。
7.一种锂离子电池负极，其特征在于，包括集流体和涂覆于所述集流体层上的负极材料层，其中，所述负极材料层中含有MXene材料，且所述MXene材料占负极材料层中干料的质量百分比小于20 wt.%。
8.如权利要求7所述的锂离子电池负极，其特征在于，所述锂离子电池的负极中负极材料包括：石墨、硅、氧化硅、氧化亚硅、硬炭、软炭和中间相炭微球中的一种或多种；
和/或，所述MXene材料的表官能团包括：-O、-F、-Cl、-Br、-I或-S中的一种或多种；
和/或，所述MXene材料占负极材料层中干料的质量百分比小于5 wt.%。
9.一种如权利要求7或8所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，步骤包括：
将如权利要求5或6所述的复合浆料和负极材料混合配制成浆料后涂覆于集流体上干燥后得到；
或，将MXene材料的粉体和负极材料在通过压制成型得到；
或，将MXene材料的分散液喷涂于由负极材料形成的膜层的表面干燥得到。
10.一种电池，其特征在于，所述电池包括采用如权利要求1至4中任一项所述的方法得到的负极片；
或，所述电池包括如权利要求7或8所述的锂离子电池负极；
或，所述电池包括如权利要求9所述的制备方法得到的锂离子电池负极。
11.一种交通工具，其特征在于，包含有如权利要求10所述的电池。
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