[发明专利]多孔硅复合物簇结构体、其制备方法、用其的碳复合物及各自含其的电极、锂电池和器件

权利要求书

1.多孔硅复合物簇结构体，包括：

多孔硅复合物簇，其包括多孔硅复合物二次颗粒和在所述多孔硅复合物二次颗粒的至少一个表面上的第二碳薄片；和

在所述多孔硅复合物簇上的碳质层，所述碳质层包括无定形碳，

其中所述多孔硅复合物二次颗粒包括两个或更多个硅一次颗粒的聚集体，

所述两个或更多个硅一次颗粒包括硅、在硅的表面上的其中0x2的式SiO_x的硅低价氧化物、和在所述硅低价氧化物的至少一个表面上的第一碳薄片，

所述硅低价氧化物为膜、基质、或其组合的形式，和

所述第一碳薄片和所述第二碳薄片各自独立地以膜、颗粒、基质、或其组合的形式存在。

2.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述第一碳薄片直接在所述硅低价氧化物上，和

其中所述第二碳薄片直接在所述多孔硅复合物二次颗粒上。

3.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述第一碳薄片直接在所述硅低价氧化物的表面上，和

其中所述第二碳薄片直接在所述多孔硅复合物二次颗粒的表面上。

4.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述第一碳薄片和所述第二碳薄片各自独立地包括石墨烯、石墨、碳纤维、石墨碳、或石墨烯氧化物。

5.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述碳质层的无定形碳包括沥青碳、软碳、硬碳、中间相沥青碳化产物、烧结焦炭、碳纤维、或其组合。

6.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述碳质层进一步包括结晶碳。

7.如权利要求6所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述结晶碳包括天然石墨、人造石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管、或其组合。

8.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述第一碳薄片和第二碳薄片的总重量对所述碳质层的总重量的比率以重量计在30:1-1:3的范围内。

9.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述碳质层包括：包括无定形碳的第一碳质层、和包括结晶碳的第二碳质层。

10.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述碳质层为无孔连续包覆层并且具有在1纳米-5000纳米范围内的厚度。

11.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述多孔硅复合物二次颗粒的直径对所述多孔硅复合物簇的直径的比率在1:1.0001-1:30的范围内。

12.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述多孔硅复合物簇中的第一碳薄片和第二碳薄片的总量在0.1重量份-2,000重量份的范围内，基于100重量份的所述硅。

13.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述第一碳薄片为石墨烯薄片，和

其中所述石墨烯薄片与所述硅低价氧化物间隔开10纳米或更小的距离，包括具有0.3纳米-1,000纳米的总厚度的1-30个石墨烯层，并且以相对于所述硅的长轴的0°-90°的角度取向。

14.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述第二碳薄片为石墨烯薄片，和

其中所述石墨烯薄片与所述硅低价氧化物间隔开1000纳米或更小的距离，包括具有0.3纳米-1,000纳米的总厚度的1-30个石墨烯层，并且以相对于所述硅的长轴的0°-90°的角度取向。

15.如权利要求1所述的多孔硅复合物簇结构体，其中所述硅低价氧化物具有30微米或更小的厚度。