[发明专利]一种复合物、其制备方法及在锂离子二次电池中的用途

权利要求书

1.一种复合物，其特征在于，所述复合物为Si-O-C-Li复合物，所述复合物包括纳米硅、含锂化合物和碳涂层，所述复合物的结构为：纳米硅以海岛状的形式分散在含锂化合物作为的基质中，形成融合颗粒，所述碳涂层包覆在所述融合颗粒的表面；

所述复合物的制备方法包括以下步骤：

(1)将碳包覆硅氧化物与锂源采用固相混合方式进行混合，实现一次处理，形成预锂前驱体；

(2)将预锂前驱体在真空或非氧化性气氛下热处理，实现结构调整和二次处理，形成复合物；

在步骤(2)热处理之后对复合物进行表面处理的步骤，得到表面处理的复合物，所述表面处理的方式为除杂或包覆碳层，所述除杂为去除步骤(2)得到的复合物表面的残余锂或含锂化合物；

步骤(1)所述锂源为具有碱性的含锂化合物、具有还原性的含锂化合物或单质锂中的任意一种或至少两种的组合，步骤(1)所述碳包覆硅氧化物中，所述硅氧化物和所述碳涂层的质量比为100:(2～15)，步骤(1)所述碳包覆硅氧化物与锂源的质量比为1:(0.01～0.3)。

2.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，所述复合物中还包括硅氧化物，所述复合物的结构为：纳米硅分散在含锂化合物中，形成融合颗粒，所述融合颗粒以海岛状的形式分散在硅氧化物作为的基质中，形成复合颗粒，所述碳涂层包覆在所述复合颗粒的表面；

所述复合物的制备方法包括以下步骤：

(1)将碳包覆硅氧化物与锂源采用固相混合方式进行混合，实现一次处理，形成预锂前驱体；

(2)将预锂前驱体在真空或非氧化性气氛下热处理，实现结构调整和二次处理，形成复合物；

在步骤(2)热处理之后对复合物进行表面处理的步骤，得到表面处理的复合物，所述表面处理的方式为除杂或包覆碳层，所述除杂为去除步骤(2)得到的复合物表面的残余锂或含锂化合物；

步骤(1)所述锂源为具有碱性的含锂化合物、具有还原性的含锂化合物或单质锂中的任意一种或至少两种的组合，步骤(1)所述碳包覆硅氧化物中，所述硅氧化物和所述碳涂层的质量比为100:(2～15)，步骤(1)所述碳包覆硅氧化物与锂源的质量比为1:(0.01～0.3)。

3.根据权利要求2所述的复合物，其特征在于，所述硅氧化物的化学组成为SiO_x，0x2。

4.根据权利要求1或2所述的复合物，其特征在于，所述纳米硅是从碳包覆硅氧化物中原位还原生长得到的，所述碳包覆硅氧化物包括硅氧化物以及包覆在硅氧化物表面的碳涂层。

5.根据权利要求1或2所述的复合物，其特征在于，所述含锂化合物包括Li-Si化合物、Li-O化合物或硅氧锂化合物中的任意一种或至少两种的混合物。

6.根据权利要求5所述的复合物，其特征在于，所述含锂化合物为硅氧锂化合物。

7.根据权利要求6所述的复合物，其特征在于，所述硅氧锂化合物包含Li₂SiO₃、Li₄SiO₄、Li₂Si₂O₅、Li₂Si₃O₇中的任意一种或至少两种的混合物。

8.根据权利要求6所述的复合物，其特征在于，所述硅氧锂化合物部分结晶。

9.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，所述碳涂层的厚度为3～800nm。

10.根据权利要求9所述的复合物，其特征在于，所述碳涂层的厚度为10～500nm。

11.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，所述碳涂层中包含硬碳。