[发明专利]制备硅基电极材料的方法、硅基电极材料及锂离子电池

权利要求书

1.一种制备硅基电极材料的方法，其包括以下步骤：利用高能机械研磨法研磨硅原料，而得微米级硅凝聚物；再将该微米级硅凝聚物与改质剂进行混合，得到混合物，利用湿式研磨法研磨该混合物，而得硅基电极材料；其中，该改质剂包含乙醇、葡萄糖、蔗糖、果糖、淀粉、柠檬酸、葡萄糖胺、L-丙胺酸、油酸、油胺、醋酸纤维素、羧甲基纤维素、α-D-纤维二糖八乙酸酯、庚基硼酸、1,4-二甲氧基-3-甲基萘-2-硼酸、2,4,6-三氟苯硼酸、半胱氨酸、乙酰半胱氨酸、二硫苏糖醇、乙膦酸、或其组合；该硅基电极材料包括硅聚集体，该硅聚集体包含多个表面经冷焊的纳米硅颗粒；其中，该纳米硅颗粒的初级粒径小于0.1微米；该硅聚集体的中值粒径等于或大于0.15微米且等于或小于0.5微米；该硅聚集体的比表面积等于或大于20m²/g且等于或小于50m²/g。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述利用湿式研磨法研磨该混合物而得该硅基电极材料的步骤包括：利用湿式研磨法研磨该混合物得到该硅聚集体，再以200℃至250℃的温度进行热处理，得到该硅基电极材料。

3.一种硅基电极材料，其包括硅聚集体，该硅聚集体包含多个表面经冷焊的纳米硅颗粒，该硅聚集体的表面经至少一羟基、烷氧基、羧基、巯基、氨基、氨基酸基、膦酸基或其组合的官能基团修饰；其中，该纳米硅颗粒的初级粒径小于0.1微米；该硅聚集体的中值粒径等于或大于0.15微米且等于或小于0.5微米；该硅聚集体的比表面积等于或大于20m²/g且等于或小于50m²/g。

4.根据权利要求3所述的硅基电极材料，其中，该硅聚集体具有多孔结构。

5.根据权利要求4所述的硅基电极材料，其中，该硅聚集体同时具有纳米晶态及无定形态。

6.根据权利要求5所述的硅基电极材料，其中，该硅聚集体中无定形态占该无定形态与纳米晶态的总和面积的比值为25％至75％。

7.一种用于锂离子电池的负极，其包含权利要求3至6中任一项所述的硅基电极材料。

8.根据权利要求7所述的负极，其中，该负极更包括至少一种粘着用树脂及至少一种助导电剂，所述助导电剂包含碳黑、碳管、碳纤维、石墨、或其组合。

9.根据权利要求7或8所述的负极，其中，以整体负极的总重为基准，该硅基电极材料的用量为5wt％至75wt％。

10.一种锂离子电池，其包含权利要求7至9中任一项所述的用于锂离子电池的负极、正极及电解质。