[发明专利]制备硅/碳复合材料的方法、由此制备的材料，及包含该材料的电极，尤其是负极

权利要求书

1.用于制备由碳涂覆的硅颗粒组成的硅/碳复合材料的方法，其中进行下列连续步骤：

a)将硅颗粒与在溶剂中的无氧聚合物溶液混合，由此获得硅颗粒在所述聚合物溶液中的分散体；

b)对在步骤a)中获得的所述分散体进行喷雾干燥操作，由此获得由用聚合物涂覆的硅颗粒组成的复合硅/聚合物材料；

c)使在步骤b)中获得的所述材料热解，由此获得由碳涂覆的硅颗粒组成的硅/碳复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物选自聚苯乙烯(PS)、聚(氯乙烯)(PVC)、聚乙烯、聚丙烯腈(PAN)和聚对苯撑(PPP)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂选自诸如二氯甲烷的卤代烷类、诸如丙酮和2-丁酮的酮类、四氢呋喃(THF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、乙腈、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)，及其混合物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物为聚苯乙烯，所述溶剂为2-丁酮。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶液中聚合物的浓度是10g/升溶剂至200g/升溶剂。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述硅颗粒是微米颗粒。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述硅颗粒是纳米颗粒。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述硅颗粒是通过在受控气氛下，优选在氩气下还原通过SiCl₄合成的硅颗粒。

9.根据权利要求8所述的方法，其中步骤a)在受控气氛下，优选在氩气下进行。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述分散体中硅颗粒的浓度为0.1～50g/L。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中用所述聚合物涂覆的所述硅颗粒为球形，并具有例如1微米～20微米的直径。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤a)中还加入分散剂。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b)中通过升温至20℃～220℃，优选60℃～110℃的喷嘴以小滴喷洒所述分散体。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤c)在600～1100℃，优选800～900℃的温度下进行。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤c)在受控气氛如氩气氛，或者氩气和氢气的气氛下进行。

16.通过根据权利要求1至15中任一项所述的方法获得的硅/碳复合材料。

17.具有非水电解质的电化学系统，如具有非水电解质的可再充电的电化学蓄电池的电极，其包含根据权利要求16所述的硅/碳复合材料作为电化学活性材料。