[发明专利]复合材料、其制备方法与应用

权利要求书

1.一种复合材料，其特征在于它具有能与锂反应的反应相，包括硅合金以及包覆于所述硅合金表面的硅氧化物SiO_x，0<x<2。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述复合材料由硅合金以及原位形成于所述硅合金表面的硅氧化物SiO_x组成。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于：

所述复合材料的形状包括球状，类球状，多面体，棒状或层状；

和/或，所述复合材料的尺寸为微米或亚微米级别，优选的，所述复合材料的粒径为0.1μm～50μm，尤其优选为0.1μm～1μm

和/或，所述复合材料中，包覆于所述硅合金表面的硅氧化物SiO_x的厚度为2nm～200nm；

优选的，所述复合材料包含1～99wt％硅合金和1～99wt％硅氧化物。

4.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于：所述硅合金包括金属硅、铁硅合金、铝硅合金或镁硅合金。

5.权利要求1至4中任一所述的复合材料的制备方法，其特征在于包括：对硅合金依次进行机械球磨和高温煅烧，从而制得所述复合材料；

其中，所述高温煅烧的温度为400℃～1200℃，进一步优选自下组：400℃，600℃，800℃，1000℃，1200℃；

其中，所述高温煅烧的时间为1h～6h，进一步优选自下组：1h，2h，3h，4h，5h，6h。

6.根据权利要求5所述的复合材料的制备方法，其特征在于：

所述的机械球磨方法为湿法球磨，其中的溶剂包括去离子水、无水乙醇、乙二醇和丙酮中的任意一种或两种以上的组合；

和/或，所述机械球磨的球磨气氛包括空气、氩气、氮气，氨气或氩氢混合气氛；

和/或，所述机械球磨的球磨转速为200r/min～500r/min，进一步优选自下组：200r/min，250r/min，300r/min，350r/min，400r/min，450r/min，500r/min；

和/或，所述机械球磨的球磨时间为1h～64h，进一步优选自下组：1h，2h，4h，8h，12h，24h，36h，48h，64h；

和/或，所述机械球磨中采用的球料比为1:1～20:1，进一步优选自下组：1:1，2:1，3:1，4:1，5:1，6:1，8:1，12:1，16:1，20:1；

和/或，所述机械球磨中采用的磨球包括钢球，玛瑙球，刚玉球，碳化钨球以及氧化锆球中的任意一种或两种以上的组合。

7.一种电池负极材料，其特征在于，它包含作为负极活性材料的、如权利要求1至4中任一所述的复合材料；

优选的，所述负极材料包含60wt％～80wt％所述的复合材料；

优选的，所述负极材料还包含导电剂和/或黏结剂；

进一步优选的，所述负极材料包含10wt％～20wt％导电剂；

进一步优选的，所述负极材料包含10wt％～20wt％黏结剂。

8.根据权利要求7所述的电池负极材料，其特征在于：所述负极材料包含质量比为(80±10):(10±2):(10±2)的所述复合材料、导电剂和黏结剂。

9.一种电池，其特征在于包括主要由权利要求7或8所述的负极材料制成的负极。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于所述电池还包括正极和设置在正极和负极之间的隔膜和电解液；所述电池包括锂离子电池。