[发明专利]电极活性材料、包括其的电极和二次电池、及其制备方法

权利要求书

1.电极活性材料，其包括二次颗粒，所述二次颗粒包括：

多个含硅材料的一次颗粒；

导电材料；和

化学交联的水不溶性的聚合物，

其中所述化学交联的水不溶性的聚合物包括选自如下的至少一种：聚乙烯醇、被碱金属阳离子或铵离子取代的聚(丙烯酸)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠盐、羧甲基纤维素铵盐、甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、乙基纤维素、和二乙酰基纤维素。

2.如权利要求1所述的电极活性材料，其中所述化学交联的水不溶性的聚合物作为锂离子相对于所述多个含硅材料的一次颗粒的反应阻碍物和作为锂离子相对于所述多个含硅材料的一次颗粒的扩散阻碍物是有效的。

3.如权利要求1所述的电极活性材料，其中所述化学交联的水不溶性的聚合物是未碳化的。

4.如权利要求1所述的电极活性材料，其中所述导电材料包括选自如下的至少一种：碳质材料、含金属纳米结构体、和导电聚合物。

5.如权利要求4所述的电极活性材料，其中所述碳质材料包括选自如下的至少一种：炭黑、天然石墨、人造石墨、乙炔黑、科琴黑、碳纳米纤维、碳纳米管、石墨烯、和膨胀石墨。

6.如权利要求4所述的电极活性材料，其中所述含金属纳米结构体包括选自如下的至少一种：金纳米颗粒、铜纳米颗粒、镍纳米颗粒、铝纳米颗粒、银纳米颗粒、氮化钛纳米颗粒、金纳米纤维、铜纳米纤维、镍纳米纤维、铝纳米纤维、银纳米纤维、TiN纳米纤维、金纳米管、铜纳米管、镍纳米管、铝纳米管、银纳米管、和TiN纳米管。

7.如权利要求4所述的电极活性材料，其中所述导电聚合物包括选自如下的至少一种：聚芴、聚亚苯基、聚芘、聚吡咯、聚聚萘、聚咔唑、聚吲哚、聚吖庚因、聚苯胺、聚噻吩、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚(对-亚苯基硫醚)、聚乙炔、聚(对-亚苯基亚乙烯基)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)-聚磺苯乙烯、其衍生物、及其共聚物。

8.如权利要求1所述的电极活性材料，其中所述多个含硅材料的一次颗粒包括一次硅颗粒，其中所述一次硅颗粒包含于包括多个一次颗粒的复合物中。

9.如权利要求1所述的电极活性材料，其中所述含硅材料的一次颗粒具有在0.1纳米-1微米范围内的平均粒度。

10.如权利要求8所述的电极活性材料，其中所述含硅材料的一次颗粒包括复合物，所述复合物包括

硅芯，和

包覆层，

其中所述包覆层包括无机纳米颗粒并且设置在所述硅芯的表面上。

11.如权利要求10所述的电极活性材料，其中所述无机纳米颗粒包括选自如下的至少一种：Al₂O₃、TiO₂、Li₄Ti₅O₁₂、La₂Zr₂O₇、和Li₇La₃Zr₂O₁₂。

12.如权利要求10所述的电极活性材料，其中所述包覆层进一步包括金属氟化物。

13.如权利要求10所述的电极活性材料，其中所述包覆层包括多个层。

14.如权利要求1所述的电极活性材料，其中所述二次颗粒包括

多个含硅复合物的一次颗粒；

碳质纳米支架；和

化学交联的水不溶性的聚合物。