本技术涉及负极材料，具体地讲，涉及负极材料及其制备方法、电池。
背景技术：
1、锂离子电池具有能量密度大、循环寿命高、环境污染小和无记忆效应等优点，因此被广泛应用于电动汽车及消费类电子产品中。近年来电动汽车的飞速发展，对更高能量密度锂离子电池的需求日益增长，这就促使研究者们寻找具有更高能量密度，更优循环性能的电池材料。正负极材料是电池的核心，决定了电池的工作效率。目前，商业化的负极材料是石墨，其容量已经接近理论上限，进一步提升的幅度有限，因此，迫切需要发展新一代高能量密度的负极材料。其中，硅基负极材料被普遍认为是下一代的电池负极材料，具备高容量、来源丰富、相对安全等优势。
2、硅负极被普遍认为是下一代的电池负极材料，具备高容量、来源丰富、相对安全等优势。但是硅负极在循环过程中存在剧烈的体积膨胀效应，导致材料粉化、破碎，硅负极材料在电化学循环过程中体积的反复变化，也导致硅材料表面形成的sei膜不断破坏、再生，造成锂离子的持续消耗，最终会导致容量的快速衰减。
技术实现思路
1、本技术提供负极材料及其制备方法、电池，在提高负极材料的比容量的同时，能够提高负极材料的颗粒机械强度，缓解负极材料的体积膨胀，提高负极材料的循环稳定性。
2、第一方面，本技术提供一种负极材料，包括碳基体及硅基活性物质；所述负极材料含有碱金属元素、碱土金属元素和氧元素，所述碱金属元素包括na和/或k，所述碱土金属元素包括mg和/或ca；
3、所述碱金属元素的质量含量为a ppm，所述碱土金属元素的质量含量为b ppm，所述氧元素的质量含量为e；
4、所述负极材料满足以下关系：1×10-5≤（b/a）×e≤5×102。
5、在一些实施方式中，所述碱金属元素的质量含量为a ppm，1≤a≤5000。
6、在一些实施方式中，所述碱土金属元素的质量含量为b ppm，5≤b≤5000。
7、在一些实施方式中，所述氧元素的质量含量为e，0.005≤e≤0.1。
8、在一些实施方式中，所述碳基体包括硬碳、软碳、石墨、中间相碳微球、活性炭、多孔碳、介孔碳和碳凝胶中的至少一种。
9、在一些实施方式中，所述硅基活性物质包括单质硅、硅氧化物和硅碳复合物中的至少一种。
10、在一些实施方式中，所述硅基活性物质包括单质硅，所述单质硅包括晶体硅和/或非晶硅。
11、在一些实施方式中，所述硅基活性物质的平均粒径为0.1nm~500nm。
12、在一些实施方式中，所述负极材料的中值粒径d50≤10μm。
13、在一些实施方式中，所述负极材料的比表面积≤5m2/g。
14、第二方面，本技术提供一种负极材料的制备方法，包括如下步骤：
15、将碳基体与硅基活性物质复合，得到复合物；
16、将包含复合物、碱金属氧化物和碱土金属氧化物的混合物进行烧结处理，得到前驱体，其中，所述碱金属元素包括na和/或k，所述碱土金属元素包括mg和/或ca；
17、将前驱体进行碳包覆处理，得到负极材料。
18、在一些实施方式中，所述将碳基体与硅基活性物质复合的步骤包括：利用硅源气体对碳基体进行气相沉积，得到复合物。
19、在一些实施方式中，所述硅源气体包括硅烷、一氯氢硅和二氯氢硅中的至少一种；
20、在一些实施方式中，所述碳基体的平均粒径为1μm~15μm；
21、在一些实施方式中，所述碳基体的平均孔径为2nm~100nm；
22、在一些实施方式中，所述硅源气体的气体流量为50sccm~200sccm；
23、在一些实施方式中，所述气相沉积的沉积时间为1h~15h；
24、在一些实施方式中，所述气相沉积的沉积温度为300℃~800℃。
25、在一些实施方式中，所述碳基体包括硬碳、软碳、石墨、中间相碳微球、活性炭、多孔碳、介孔碳和碳凝胶中的至少一种；
26、在一些实施方式中，所述硅基活性物质包括单质硅、硅氧化物和硅碳复合物中的至少一种；
27、在一些实施方式中，所述硅基活性物质包括单质硅，所述单质硅包括晶体硅和/或非晶硅；
28、在一些实施方式中，所述硅基活性物质的平均粒径为0.1nm~500nm；
29、在一些实施方式中，所述将碳基体与硅基活性物质的复合方式包括固相融合和液相包覆中的至少一种。
30、在一些实施方式中，以所述复合物的质量为100wt%计，所述碱金属氧化物的添加量为1×10-3wt%~1.5wt%。
31、在一些实施方式中，以所述复合物的质量为100wt%计，所述碱土金属氧化物的添加量为1.5×10-4wt%~1wt%。
32、在一些实施方式中，所述烧结处理的温度为500℃~800℃。
33、在一些实施方式中，所述烧结处理的保温时间为2h~10h。
34、在一些实施方式中，所述烧结处理的升温速率为3℃/min~10℃/min。
35、在一些实施方式中，所述烧结处理在保护性气氛下进行。
36、在一些实施方式中，所述烧结处理在保护性气氛下进行，保护性气氛包括氮气、氩气、氦气和氖气中的至少一种。
37、在一些实施方式中，所述碳包覆处理包括固相碳包覆、液相碳包覆及气相碳包覆中的至少一种。
38、第三方面，本技术提供一种电池，所述电池包括上述的负极材料或根据上述的负极材料的制备方法制得的负极材料。
39、本技术的技术方案至少具有以下有益的效果：
40、本技术提供的负极材料，负极材料包括碳基体及硅基活性物质，所述负极材料含有碱金属元素、碱土金属元素和氧元素；碱金属元素包括na和/或k，碱土金属元素包括mg和/或ca；其中，含碱土金属元素的硅酸盐能够增强硅基活性物质的机械强度，且具有较好的热稳定性及结构稳定性，能够有效缓解硅基活性物质的体积膨胀。并且，碱金属元素的硅酸盐具有水溶性，虽然碱金属元素的硅酸盐本身的机械强度较低，但是其能够作为黏合剂来增强含碱土金属元素的硅酸盐的机械强度。负极材料中的氧元素的含量能够映射负极材料中硅氧化物的质量含量，硅基活性物质表面适量的硅氧化物能够减少硅基活性物质与电解液的直接接触，减少副反应的发生，减少产气现象。因此，本技术控制1×10-5≤（b/a）×e≤5×102在这个范围内，可以平衡负极材料中碱金属硅酸盐、碱土金属硅酸盐与硅氧化物的质量含量，在提高负极材料的比容量的同时，能够提高负极材料的颗粒机械强度，缓解负极材料的体积膨胀，也能够进一步降低负极材料的产气现象，提高负极材料的循环稳定性。
41、本技术提供的负极材料的制备方法，将碳基体与硅基活性物质复合，可以借助碳基体提高负极材料的电子电导率，还能够减少负极材料在嵌脱锂过程中由于体积膨胀而引起材料结构的坍塌。然后将复合物与碱金属氧化物和碱土金属氧化物进行烧结处理，烧结过程中，硅基活性物质表面能够形成碱金属硅酸盐、碱土金属硅酸盐及硅氧化物，含碱土金属元素的硅酸盐能够增强硅基活性物质的机械强度，且具有较好的热稳定性及结构稳定性，能够有效缓解硅基活性物质的体积膨胀。并且，碱金属元素的硅酸盐具有水溶性，虽然碱金属元素的硅酸盐本身的机械强度较低，但是其能够作为黏合剂来增强含碱土金属元素的硅酸盐的机械强度。负极材料中的氧元素的含量能够映射负极材料中硅氧化物的质量含量，硅基活性物质表面适量的硅氧化物能够减少硅基活性物质与电解液的直接接触，减少副反应的发生，减少产气现象。最后将前驱体进行碳包覆处理，进一步减少硅基活性物质与电解液的直接接触。本技术制备方法制得的负极材料，能够提高负极材料的颗粒机械强度，缓解负极材料的体积膨胀，也能够进一步降低负极材料的产气现象，提高负极材料的循环稳定性。