[发明专利]用于锂离子电池的阳极材料及其制备和使用方法

权利要求书

1.一种由通式(I)表示的电化学活性材料：

Si_uSn_vM_1wM_2x[P_0.2O_0.8]_y·A_z (I)

其中u、v、w、x、y和z表示原子％值并且u+v+w+x+y+z＝100；

M₁包括选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zr的金属元素或金属元素的组合、B、碳，或它们的合金；

M₂包括选自Mg、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr的金属元素或金属元素的组合、或它们的合金；

A为除磷酸盐或硅化物之外的非活性相；并且

0u90，0≤v20，0w50，0x20，0y20，并且0≤z50。

2.根据权利要求1所述的电化学活性材料，其中电化学活性材料包含包括Si的活性相。

3.根据权利要求1所述的电化学活性材料，其中电化学活性材料包含包括Sn的活性相。

4.根据权利要求1所述的电化学活性材料，其中所述电化学活性材料包括基本上由Si组成的活性相。

5.根据权利要求1所述的电化学活性材料，其中电化学活性材料包含活性相，其基于所述活性材料的总体积计，占所述活性材料的30体积％至70体积％之间。

6.根据权利要求5所述的电化学活性材料，其中所述电化学活性材料包括非活性相，所述非活性相包括一种或多种非电化学活性化学元素。

7.根据权利要求6所述的电化学活性材料，其中所述非活性相包括钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、稀土金属、或它们的组合。

8.根据权利要求6所述的电化学活性材料，其中基于所述活性材料的总体积计，所述非活性相占所述活性材料的30体积％至70体积％之间。

9.根据权利要求6所述的电化学活性材料，其中基于所述活性材料的总体积计，所述非活性相包括占所述活性材料的1体积％至60体积％之间的导电相。

10.根据权利要求6所述的电化学活性材料，其中基于所述活性材料的总体积计，所述非活性相包括占所述活性材料的0.1体积％至30体积％之间的绝缘相。

11.根据权利要求10所述的电化学活性材料，其中所述绝缘相包括水稳定的磷酸盐。

12.根据权利要求11所述的电化学活性材料，其中所述水稳定的磷酸盐包括Mg₃(PO₄)₂、FePO₄、Zn₃(PO₄)₂或AlPO₄。

13.根据权利要求1所述的电化学活性材料，包含活性相和非活性相，其中所述电化学活性材料的所述相基本上均匀地分布于整个所述电化学活性材料中。

14.根据权利要求1所述的电化学活性材料，包含活性相和非活性相，其中所述电化学活性材料的每个相的谢尔晶粒尺寸为20纳米或更小。

15.一种电极组合物，包含：

根据权利要求1所述的电化学活性材料；以及

粘结剂。

16.根据权利要求15所述的电极组合物，还包含石墨。