[发明专利]聚合物-硅复合粒子、其制备方法以及包含所述聚合物-硅复合粒子的负极和锂二次电池

权利要求书

1.聚合物-硅复合粒子，其包含分散在聚合物基体中的硅粒子和在所述硅粒子的表面上形成的金属包覆层。

2.权利要求1的聚合物-硅复合粒子，其中所述聚合物-硅复合粒子还包含导电纤维和炭黑。

3.权利要求1的聚合物-硅复合粒子，其中所述导电纤维是碳纳米管。

4.权利要求1的聚合物-硅复合粒子，其中所述聚合物基体对应于选自聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩中的至少一种材料。

5.权利要求1的聚合物-硅复合粒子，其中有机硅烷化合物结合到所述硅粒子的表面上。

6.权利要求5的聚合物-硅复合粒子，其中所述有机硅烷化合物对应于选自二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的至少一种硅烷化合物。

7.权利要求1的聚合物-硅复合粒子，其中所述金属包覆层由选自Ni、Au、Ag、Cu、Zn、Cr、Al、Co、Sn、Pt和Pd中的至少一种金属形成。

8.权利要求1的聚合物-硅复合粒子，其中所述金属包覆层的厚度在10nm～300nm的范围内。

9.一种锂二次电池用负极，其包含权利要求1～8中任一项的聚合物-硅复合粒子。

10.权利要求9的锂二次电池用负极，还包含无定形碳或结晶碳。

11.一种锂二次电池，其包含权利要求9的负极。

12.一种制备聚合物-硅复合粒子的方法，所述方法包括：

第一步骤：将形成聚合物基体的单体化合物与硅粒子混合，并对所述混合物进行聚合以制备聚合物-硅复合粒子；以及

第二步骤：在所述聚合物-硅复合粒子的表面上形成金属包覆层。

13.权利要求12的方法，其中所述第一步骤通过悬浮聚合对所述混合物进行聚合。

14.权利要求12的方法，其中所述单体化合物包含：

选自如下的至少一种单体：乙烯基芳香族化合物单体、丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸酯类单体、二烯类单体和烯烃类单体；和

选自如下的至少一种导电添加剂：石墨如天然石墨或人造石墨；炭黑如乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑和夏黑；导电纤维如碳纤维、碳纳米管和金属纤维；导电金属氧化物如氧化钛；和聚苯撑衍生物。

15.权利要求12的方法，其中所述第二步骤使用选自Ni、Au、Ag、Cu、Zn、Cr、Al、Co、Sn、Pt和Pd中的至少一种金属形成单种金属的包覆层或混合金属的包覆层。

16.权利要求12的方法，其中所述第二步骤使用无电镀敷形成所述金属包覆层。

17.权利要求16的方法，其中所述第二步骤在所述第一步骤中聚合的所述聚合物-硅复合粒子的表面上沉积Pd催化剂，然后形成所述金属包覆层。