[发明专利]负极活性材料、制造负极的方法及含其的可再充电锂电池

权利要求书

1.由以下化学式1表示的用于可再充电锂电池的负极活性材料：

化学式1

X-Ra-Rb

其中，

X为包括金属的活性材料，且所述活性材料的官能团已与硅烷偶联剂反应，

Ra为来自硅烷偶联剂的残余基团，和

Rb为包括由以下化学式2a表示的第一重复单元的聚合物，

化学式2a

其中，

R¹⁰～R¹³相同或不同，且为氢、或者取代或未取代的C1～C5烷基，n₁为1～100000的整数，和*为化学键。

2.权利要求1的用于可再充电锂电池的负极活性材料，其中所述取代的C1～C5烷基为其中至少一个氢被氨基、丙烯酰基、乙烯基、环氧基或苯基代替的基团。

3.权利要求1的用于可再充电锂电池的负极活性材料，其中所述来自硅烷偶联剂的残余基团Ra由以下化学式3表示：

化学式3

其中，

R¹、R²和R³相同或不同，且为氢、或者取代或未取代的C1～C5烷基，

R⁴为COOH、氨基、丙烯酰基、乙烯基、环氧基或苯基，

R⁵与为取代或未取代的C1～C5亚烷基，

Y为硅烷官能团，和

*为化学键。

4.权利要求1的用于可再充电锂电池的负极活性材料，其中所述聚合物Rb进一步包括以下化学式2b的第二重复单元，其中所述第二重复单元不同于所述第一重复单元：

[化学式2b]

其中，

R²⁰～R²²相同或不同，且为氢或者取代或未取代的C1～C5烷基，和

*为化学键。

5.权利要求4的用于可再充电锂电池的负极活性材料，其中所述第一重复单元与所述第二重复单元的摩尔比为0.9∶0.1～0.1∶0.9。

6.权利要求1的用于可再充电锂电池的负极活性材料，其中所述活性材料包括：

Si，

SiO_x(0＜x＜2)，

Si-Q合金，其中Q为选自如下的元素：碱金属、碱土金属、13族元素、14族元素、15族元素、16族元素、过渡金属、稀土元素、及其组合，但不是Si，

Sn，

SnO₂，

Sn-R合金，其中R为选自如下的元素：碱金属、碱土金属、13族元素、14族元素、15族元素、16族元素、过渡元素、稀土元素、及其组合，但不是Sn，

或其组合。

7.制造用于可再充电锂电池的负极的方法，包括：

将硅烷偶联剂、溶剂和水混合以产生水解产物；

将包括金属的活性材料添加到所述水解产物中以实施缩合反应并产生缩合产物；

将单体、低聚物、粘合剂和引发剂添加到所述缩合产物中以产生混合物；

将所述混合物涂覆在集流体上；和

使所述集流体上的所述混合物聚合。

8.权利要求7的制造用于可再充电锂电池的负极的方法，其中所述活性材料包括：

Si，

SiO_x(0＜x＜2)，

Si-Q合金，其中Q为选自如下的元素：碱金属、碱土金属、13族元素、14族元素、15族元素、16族元素、过渡金属、稀土元素、及其组合，但不是Si，

Sn，

SnO₂，

Sn-R，其中R为选自如下的元素：碱金属、碱土金属、13族元素、14族元素、15族元素、16族元素、过渡元素、稀土元素、及其组合，但不是Sn，

或其组合。