[发明专利]具有嵌入于硅：硅锂硅酸盐复合物基体中的纳米硅颗粒的硅-氧化硅-锂复合物材料及其制造方法

权利要求书

1.一种用于产生硅：氧化硅：锂复合物SSLC材料的方法，包含：

执行预锂化处理以产生预锂化的SSLC材料，所述预锂化处理包含：

通过包含碾磨氧化硅粉末和锂粉末的机械混合步骤产生部分锂化的SSLC材料；和

通过自发锂化步骤产生进一步预锂化的SSLC材料，所述自发锂化步骤包含：

压缩所述部分锂化的SSLC材料基体材料；和

将所述压缩后的部分锂化的SSLC材料暴露于锂基电解质，其中自发锂化步骤使未反应的锂与所述部分锂化的SSLC材料中的SiOx的反应完全，直到未反应的锂消失并且在所述SSLC材料中通过锂扩散实现硅化锂的均匀组成，其中0.8x1.6；

在所述预锂化处理之后执行脱锂处理以产生脱锂的SSLC材料，所述脱锂处理包含：将所述进一步预锂化的SSLC材料分散在液体载体介质中，从而产生分散的预锂化SSLC材料；和

将所述分散的预锂化SSLC材料暴露于一定体积的一种或多种有机溶剂，从而使所述分散的预锂化SSLC材料内的硅化锂与所述一种或多种有机溶剂反应并且从所述分散的预锂化SSLC材料中提取锂，直到所述分散的预锂化SSLC材料内的硅化锂与所述一种或多种有机溶剂的反应停止，其中所述一定体积的一种或多种有机溶剂相对于与所述分散的预锂化SSLC材料内的硅化锂反应而言充当贮存器，

其中所述脱锂的SSLC材料包含多孔的、可塑性变形Si:硅酸锂复合物Si:LSC基体，其中嵌入有纳米硅颗粒。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述脱锂的SSLC材料呈现小于0.5重量％的硅化锂含量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述脱锂的SSLC材料的颗粒尺寸为1μm到10μm，所述Si:LSC基体呈现10nm到200nm的晶粒尺寸并且所述纳米硅颗粒的颗粒尺寸为5nm到80nm。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述脱锂的SSLC材料的硅含量为30重量％到60重量％，氧含量为25重量％到40重量％以及锂含量为10重量％到20重量％。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述脱锂的SSLC材料的组成为约37重量％硅，约18重量％硅以及约43重量％氧。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体载体介质包含非质子溶剂，并且所述一种或多种有机溶剂包含醇。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体载体介质包含己烷，并且所述一种或多种有机溶剂包含乙醇、丙三醇和/或聚乙烯醇(PVA)。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述机械混合步骤包含球磨所述氧化硅粉末与所述锂粉末。

9.根据权利要求1所述的方法，另外包含在所述预锂化处理之前执行第一导电性增强处理，其中所述第一导电性增强处理包含以下中的至少一者：球磨所述氧化硅粉末与碳基材料，和用碳基材料涂覆所述氧化硅粉末。

10.根据权利要求1所述的方法，另外包含在所述脱锂处理之后执行第二导电性增强处理，其中所述第二导电性增强处理包含以下中的至少一者：球磨所述氧化硅粉末与碳基材料，和用碳基材料涂覆所述氧化硅粉末。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述碳基材料包含以下中的至少一种：石墨、炭黑、巴基球、碳纳米管、碳兆管以及碳纳米芽。

12.一种脱锂的硅：氧化硅：锂复合物SSLC材料，所述材料由权利要求1所述的方法产生并且具有小于0.5重量％的硅化锂含量。

13.由权利要求1所述的方法产生且具有小于0.5重量％的硅化锂含量的脱锂硅：氧化硅：锂复合物SSLC材料在二次电池单元负极制造方法中的用途。