[发明专利]作为锂离子和锂硫电池的负极材料的相分离硅锡复合物

权利要求书

1.一种锂硫二次电化学单电池或电池，其包含有负极材料；该负极材料包括锡和硅的复合物，其中该锡和硅存在于分离相中，锡相是晶体或非晶的并且硅相是非晶的；该锡和硅的复合物能在该单电池或电池充电期间接收锂的插入，并在该单电池或电池放电期间释放锂。

2.如权利要求1所述的锂硫二次电化学单电池或电池，其中该锡和硅的复合物由四十至六十原子百分比的硅和平衡量的锡组成。

3.如权利要求1所述的锂硫二次电化学单电池或电池，其中该锡和硅的复合物由四十八至五十二原子百分比的硅和平衡量的锡组成。

4.如权利要求1所述的锂硫二次电化学单电池或电池，其中该锡和硅的复合物的特征在于锡相晶体具有二十纳米至五十纳米范围的尺寸。

5.如权利要求1所述的锂硫二次电化学单电池或电池，其中该负极材料，锡和硅的复合物是溅射在金属集流体表面上的用于负极材料的锡和硅的粘性膜。

6.如权利要求1所述的锂硫二次电化学单电池或电池，其中该锡和硅的复合物是溅射在金属集流体表面上的用于负极材料的锡和硅的粘结膜，该溅射膜具有最大约五微米的厚度。

7.如权利要求1所述的锂硫二次电化学单电池或电池，其中通过将元素锡和硅的熔融液体快速凝固成锡和硅的相分离复合物的固体粒子来形成所述锡和硅的复合物。

8.如权利要求7所述的锂硫二次电化学单电池或电池，其中如果必要的话，将该固体粒子的尺寸减小到约一至五微米并粘接到金属集流体，用作负极材料。

9.如权利要求7所述的锂硫二次电化学单电池或电池，其中通过在0℃至-30℃温度下在非氧化气氛中通过低温球磨来减小固体粒子的尺寸。

10.如权利要求1所述的锂硫二次电化学单电池或电池，其中该负极材料包括在该单电池或电池初始充电之前就包含插入锂的锡和硅的复合物。