[发明专利]负极材料，含有该材料的负极和电池，和该材料的制备方法

权利要求书

1.用于电池或蓄能器的材料，特别是用于蓄能器例如锂离子二次电池的负极的材料，其中所述材料包括或由以下组成：

a)碳；

b)合金和/或混合物，其具有硅与至少一种元素周期表中不包括锂的第一主族元素，和任选的至少一种另外的金属元素和生产相关的杂质，在混合物的情况下，这些元素分布在硅相内部；

c)粘合剂，该粘合剂结合碳和合金和/或混合物以得到固体材料。

2.根据权利要求1所述的材料，其中所述的至少一种元素周期表中不包括锂的第一主族元素是钠和/或钾。

3.根据权利要求1或2所述的材料，其中所述的至少一种元素周期表中不包括锂的第一主族元素在合金和/或混合物中的存在比例小于50重量％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的材料，其中所述的至少一种元素周期表中不包括锂的第一主族元素在合金和/或混合物中的存在比例小于40重量％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的材料，其中所述的至少一种元素周期表中不包括锂的第一主族元素在合金和/或混合物中的存在比例小于25重量％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的材料，其中所述的至少一种元素周期表中不包括锂的第一主族元素在合金和/或混合物中的存在比例小于10重量％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的材料，其中所述的至少一种元素周期表中不包括锂的第一主族元素在合金和/或混合物中的存在比例小于5重量％。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的材料，其中所述的至少一种元素周期表中不包括锂的第一主族元素在合金和/或混合物中的存在比例小于1.0重量％。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的材料，其中所述的合金和/或混合物呈颗粒形式。

10.根据权利要求9所述的材料，其中所述的颗粒的平均粒径小于500nm。

11.根据权利要求9或10所述的材料，其中所述的颗粒的平均粒径小于200nm。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的材料，其中碳含量最高达95重量％，例如小于40重量％，优选小于25重量％，特别是约5～15重量％。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的材料，其中所述的碳呈石墨的形式，或不同于石墨结构的形式，例如炭黑或硬质碳。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的材料，其中粘合剂的含量低于20重量％，优选约3至13重量％。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的材料，其中所述粘合剂是多糖和/或苯乙烯-丁二烯橡胶。

16.根据权利要求15所述的材料，其中所述粘合剂包括或由羧甲基纤维素钠组成。

17.权利要求1至16中任一项所述的材料作为在锂离子二次电池的电极材料的用途。

18.电极，特别是锂离子二次电池的负极，其包括根据权利要求1-16中任一项所述的材料。

19.电池或蓄能器，其包括电极，该电极具有根据权利要求1-16中任一项所述的材料。

20.生产材料的方法，特别是生产根据权利要求1-16中任一项所述的材料的方法，所述材料用于电池或蓄能器，特别是用于蓄能器例如锂离子二次电池的负极，所述方法包括以下步骤：

a)提供碳；

b)提供合金和/或混合物，其具有至少一种元素周期表中不包括锂的第一主族元素与硅，和任选的至少一种另外的金属元素以及生产相关的杂质，在混合物的情况下，这些元素分布在硅相内部；

c)提供粘合剂，该粘合剂结合碳和合金和/或混合物以得到固体材料；

d)混合步骤a)至c)提供的组分，和任选的热和/或机械处理，以形成固体形式的材料。

21.根据权利要求20的方法，其中平均粒径小于500nm的硅颗粒用至少一种元素周期表中不包括锂的第一主族元素处理以提供所述合金和/或混合物。

22.根据权利要求20或21的方法，其中平均粒径小于200nm的硅颗粒用至少一种元素周期表中不包括锂的第一主族元素处理以提供所述合金和/或混合物。