[发明专利]无定形硅-碳复合物、其制备方法和包含其的锂二次电池

权利要求书

1.一种无定形硅-碳复合物，由以分子水平混合的硅(Si)和碳(C)组成，其中所述无定形硅-碳复合物具有10nm至1μm的直径，

其中所述无定形硅-碳复合物不规则地包含硅-碳共价键、硅-硅共价键和碳-碳共价键，

其中所述无定形硅-碳复合物还包含杂原子，并且还包含杂原子-碳共价键和杂原子-硅共价键中的至少一种键，且

其中所述杂原子包含选自由硼、磷、氮和硫组成的组中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的无定形硅-碳复合物，其中所述无定形硅-碳复合物包含重量比为3:7至7:3的硅和碳。

3.根据权利要求1所述的无定形硅-碳复合物，其中所述无定形硅-碳复合物具有0.2g/cc至0.6g/cc的密度。

4.根据权利要求1所述的无定形硅-碳复合物，其中所述无定形硅-碳复合物是通过对于硅(Si)源和碳(C)源的热解沉积工序而形成。

5.一种制备无定形硅-碳复合物的方法，所述无定形硅-碳复合物由以分子水平混合的硅(Si)和碳(C)组成，

所述方法包括以下步骤：

a)将含烃的硅烷化合物与有机溶剂混合以制备混合溶液；

b)将所述混合溶液在惰性气氛中热解并使其沉积在基板上；和

c)将沉积的无定形硅-碳复合物从所述基板分离，其中所述分离的无定形硅-碳复合物具有10nm至1μm的直径。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述含烃的硅烷化合物包含选自由四甲基硅烷、二甲基硅烷、甲基硅烷、三乙基硅烷、苯基硅烷和二苯基硅烷组成的组中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的方法，其中在所述步骤a)中，所述含烃的硅烷化合物是还含有杂原子的化合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述杂原子是选自由硼、磷、氮和硫组成的组中的至少一种。

9.根据权利要求5所述的方法，其中在所述步骤a)中，所述有机溶剂包含选自由甲苯、苯、乙苯、二甲苯、均三甲苯、庚烷和辛烷组成的组中的至少一种。

10.根据权利要求5所述的方法，其中在所述步骤b)中，热解温度为600℃至900℃。

11.根据权利要求5所述的方法，其中在所述步骤b)中，所述热解是通过向所述混合溶液中提供惰性气体并使该惰性气体鼓泡的工序来进行。

12.一种锂二次电池用负极，包含活性材料；导电材料；和粘合剂，

其中所述活性材料包含根据权利要求1至4中任一项所述的无定形硅-碳复合物。

13.一种锂二次电池，包含：正极；负极；插入在所述正极与所述负极之间的隔膜；和电解液，

其中所述负极是根据权利要求12所述的负极。