[发明专利]蛋黄-壳结构的粒子、其制备方法和包含其的锂二次电池

权利要求书

1.一种具有蛋黄-壳结构的粒子，其包含：

碳壳；和

硅(Si)核，所述硅(Si)核被设置在所述碳壳的内部，

其中所述壳的至少一部分与所述核间隔开，并且

所述核的内部的硅(Si)粒子具有20nm以上的尺寸，

其中所述硅(Si)粒子具有30nm至150nm的尺寸，

其中所述蛋黄-壳结构具有150m²/g以下的比表面积。

2.根据权利要求1所述的具有蛋黄-壳结构的粒子，其中所述硅(Si)粒子具有30nm至100nm的尺寸。

3.根据权利要求1所述的具有蛋黄-壳结构的粒子，其中所述蛋黄-壳结构具有100m²/g以下的比表面积。

4.根据权利要求1所述的具有蛋黄-壳结构的粒子，其中所述蛋黄-壳结构具有30m²/g至100m²/g的比表面积。

5.一种制备具有蛋黄-壳结构的粒子的方法，所述方法包括：

(a)通过在二氧化硅(SiO₂)上形成碳壳来制备二氧化硅-碳的核-壳粒子；

(b)减小(a)中形成的粒子的碳壳的孔尺寸；

(c)部分腐蚀孔尺寸在(b)中减小的粒子的内部的二氧化硅(SiO₂)；

(d)通过镁热还原来制备具有蛋黄-壳结构的粒子；以及

(e)通过对(d)中镁热还原的具有蛋黄-壳结构的粒子进行热处理，使所述核的内部的硅(Si)粒子的尺寸生长。

6.根据权利要求5所述的制备具有蛋黄-壳结构的粒子的方法，其中，在(a)中，所述二氧化硅(SiO₂)具有100nm至1,500nm的尺寸。

7.根据权利要求5所述的制备具有蛋黄-壳结构的粒子的方法，其中，在(b)中，将所述二氧化硅-碳的核-壳粒子在被苯酚浸透之后进行碳化。

8.根据权利要求5所述的制备具有蛋黄-壳结构的粒子的方法，其中，在(c)中，通过使所述二氧化硅-碳的核-壳粒子与氢氧化钠反应来除去一部分SiO₂。

9.根据权利要求5所述的制备具有蛋黄-壳结构的粒子的方法，其中，在(d)中，通过使所述二氧化硅-碳的核-壳粒子内部的SiO₂与Mg反应来生成Si和MgO。

10.根据权利要求5所述的制备具有蛋黄-壳结构的粒子的方法，其中，在(e)中，通过以2℃/分钟至10℃/分钟的升温速率升高温度、并在700℃至1200℃的温度下进行12小时至36小时的热处理，使所述硅(Si)粒子的尺寸生长。

11.一种锂二次电池用负极，其包含根据权利要求1至4中的任一项所述的具有蛋黄-壳结构的粒子。

12.一种锂二次电池，其包含：

根据权利要求11所述的负极；

正极；和

电解质。