[发明专利]多孔性硅类负极活性物质及其制备方法、以及包含它的锂二次电池

权利要求书

1.一种负极活性物质，其特征在于，

包含多孔性SiO_x粒子；

所述多孔性SiO_x粒子的表面涂敷有氧化膜层，所述氧化膜层包含SiO_y，其中所述x及y的范围为0≤x＜1且1＜y≤2，

所述氧化膜层的厚度大于20nm且200nm以下，且

所述多孔性SiO_x粒子的比表面积为5m²/g至50m²/g。

2.根据权利要求1所述的负极活性物质，其特征在于，所述x及y的范围为0≤x≤0.5且1.2≤y≤2。

3.根据权利要求1所述的负极活性物质，其特征在于，所述氧化膜层的厚度大于20nm且100nm以下。

4.根据权利要求1所述的负极活性物质，其特征在于，所述多孔性SiO_x粒子的平均粒径(D₅₀)为1μm至20μm。

5.根据权利要求1所述的负极活性物质，其特征在于，当在表面进行测定时，所述多孔性SiO_x粒子的气孔的平均直径为30nm至500nm。

6.根据权利要求1所述的负极活性物质，其特征在于，所述多孔性SiO_x粒子为多孔性硅粒子。

7.根据权利要求1所述的负极活性物质，其特征在于，还包含碳类负极活性物质。

8.根据权利要求7所述的负极活性物质，其特征在于，所述碳类负极活性物质包含选自由天然石墨、人造石墨、中间相炭微球、非晶质硬碳及低结晶软碳组成的组中的一种或两种以上的混合物。

9.根据权利要求1所述的负极活性物质的制备方法，其特征在于，包括：

在SiO_x粒子的表面或表面及内部形成气孔，来准备多孔性SiO_x粒子的步骤；以及

在大气或氧气气氛下对所述多孔性SiO_x粒子进行热处理，来制备在表面涂敷有氧化膜层的多孔性SiO_x粒子的步骤，所述氧化膜层为SiO_y，其中所述x及y的范围为0≤x＜1且1＜y≤2，且所述氧化膜层的厚度大于20nm且200nm以下。

10.根据权利要求9所述的负极活性物质的制备方法，其特征在于，形成所述气孔的步骤包括：

在混合氟类溶液和金属前体溶液后，向该混合溶液投入SiO_x粒子，使得金属粒子沉积于SiO_x粒子的表面的步骤；

使沉积有所述金属粒子的SiO_x粒子与蚀刻溶液相接触，进行蚀刻的步骤；以及

使被蚀刻的所述SiO_x粒子与金属去除溶液相接触，来去除金属粒子的步骤。

11.根据权利要求9所述的负极活性物质的制备方法，其特征在于，以单独使用硅粒子或在混合硅粒子和二氧化硅粒子后，利用机械合金化法制备所述SiO_x粒子。

12.根据权利要求9所述的负极活性物质的制备方法，其特征在于，所述热处理在600℃至900℃的温度范围内执行1分钟至12小时。

13.根据权利要求9所述的负极活性物质的制备方法，其特征在于，还包括在制备表面涂敷有氧化膜层的所述多孔性SiO_x粒子后添加碳类负极活性物质并进行混合的步骤。