一种含硅复合材料及其制备方法和用途的制作方法

文档序号:3693915阅读:160来源:国知局

专利名称::一种含硅复合材料及其制备方法和用途的制作方法
技术领域
:本发明是关'F—种含硅复合材料及其制备方法和用途。背亲技术极活性材料,虽然这类体系的电化学性能优异,但是其本身储锂能力较低,特别是碳类负极活性材料的理论容量仅为372毫安时/克,如此低的容量目前已难以适应各种便携式电子设备的小型化发展及电动汽车对大容量、髙功率化学电源的霈求。因此,目前正在研究一种新的具有更髙比容量的负极活性材料来提离锂离子电池的性能,满足市场需求。对非碳负极活性材料的研究表明,有许多高储锂性能的金属或合金类材料可能作为负极活性材料使用,其中硅因具有嵌锂比容量大(理论比容量可达4200毫安时/克)和嵌锂电位低(小于0.5伏)等特点而成为最有吸引力的一种。然而,硅在脱嵌锂的过程中存在严重的体积效应,导致使用硅做负极活性材料的电池的循环稳定性差,从而阻碍了硅的工业化应用。为此,目前许多研究者都致力于高储锂材料的改性与优化设计,并且已取得广—定的进展。解决硅材料的体积效应问通通常有两种方法一是在电池负极的集流体上沉积硅薄膜,这种方法的优点是电极中不霈要添加其它组分,缺点是不适合于大规模生产,且当硅薄膜的厚度超过1微米时,锂离子的扩散距离增大,电阻增加。二是制备含硅的复合材料,最常见的是硅娥复合材料。虽然碳的加入会导致复合材料的比容量有所下降,但降低后的比容量仍大大髙于碳本身的比容量,因此仍可以作为碳类负极活性材料的理想替代物。目前的硅娥复合材料主要是"糕点型"结构,即将硅颗粒首先分散在有机前驱体中(主要是沥青、树脂等),再将有机物进行髙温炭化处理,得到硅/碳复合材料。这种硅/碳复合材料需要通过高温炭化处理(一般在9WM200TC)才能得到,炭化过程还霈要惰性气欲进行保护,较商的温度和惰性气体保护给工业生产带来极大的不便,而且也大大增加了生产成本。另外,上述产品经过高温炭化处理后霜要经过破碎处理,破坏产品的包覆结构,从而影响复合材料的电化学性能。
发明内容性气氛保护下进行高温炭化处理的缺点,提供一种无需惰性气氛保护且无需进行高温炭化处理的含硅复合材料及其制备方法和用途。本发明提供的含硅复合材料含有硅粒子、石墨粒子和导电聚合物,所述导电聚合物包獲在石墨粒子的表面上,所述硅粒子至少部分附着在导电聚合物表面上。本发明提供的含硅复合材料的制备方法包括在硅粒子和石墨粒子存在下,在聚合反应条件F使导电聚合物前驱体发生聚合反应,得到含有硅粒子、石墨粒子和导电聚合物的含硅复合材料,所述导电聚合物包獲在石墨粒子的表面上,所述硅粒子至少部分附着在导电聚合物表面上。本发明提供的含硅复合材料在锂离子二次电池负极活性材料中的应用。根据本发明提供的含硅复合材料,由于包a在石墨粒子表面的是导电聚合物,因而无需将聚合物进一步转变成"硬碳"即可使该含硅复合材料具有优异的导电性,同时还能与石墨协同作用,避免硅粒子之间的团聚,用作锂环性能,阔而可用作锂离子电池负极活性材料。本发明提供的含硅复合材料进行聚合,得到导电性聚合物,从而无铕将聚合物进一步转变成"硬碳"即可使该含硅复合材料具有优异的导电性,由此简化了生产工艺,还解决了由现有技术屮的卨温炭化处理带来的巨大能耗问題。具体地说,本发明所提供的含硅复合材料的制备方法具有以下优点(1)采用原位聚合包獲方法,工艺简单易行(2)反应在常温下进行,不需要加热及商温炭化处理,能耗低(3)反应不需要任何保护气体(4)反应財在水系环境中进行,不使用任何有机溶剂,因此对环境污染小(5)含硅复合材料产品结构均匀、不结块,不铕破碎处理,因而可得到具有完整核壳结构的复合材料颗粒(6)用聚合物代替碳作为包獲材料,复合材料的电化学性能良好。图1为由本发明实施例1制得的含硅复合材料的扫描电子显微照片(犯M):子显微照片(SEM):图3为对比例2制得的含硅复合材料的扫描电子显微照片(SEM)。具体实施方式根据本发明提供的含硅复合材料,其中,所述导电聚合物可以是现有技术中各种电导率大于(US/cm如l-100S/cm的导电聚合物。该导电聚合物一般含有有机聚合物和无机換杂剂成分,所述无机換杂剂为能使有机聚合物具有导电性的物质。所述有机聚合物为能够与无机換杂剂作用形成导电体的各种髙分子化合物,例如为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚对苯二胺、聚丁瞜吩、聚对亚苯基屮的种或几种。由于聚苯胺具有合成简便、耐髙温性好、抗氧化性好和较卨『ll睹书等优良性能,因此本发明优选所述导电聚合物为聚苯胺。所述无机換杂剂可以是盐酸、虽溴酸、ISL碘酸、硫酸、高飄酸、三氣化铁、碘、氣化砷、氣化锂、溴化锂、碘化锂中的一种或几种。以含硅复合材料的总量为基准,导电聚合物的含量可以为2-30重量%,优选为5-20重fi%。进一步优选情况下,所述导电聚合物的含量是所述硅粒子含l:的1-3倍。本领域技术人员公知的是,上述有机聚合物与无机換杂剂作用能够得到电导率大丁'0.1S/cm例如1-100S/cm的导电聚合物,电导率的大小主要取决于无机接杂剂的种类及摟杂浓度,受有机聚合物的聚合度影响较小,因而本发明中无滞对导电聚合物的聚合度进行特别限定。所述导电聚合物中有机聚合物和无机接杂剂的重量比使导电聚合物的电导率大于O.lS/cm。本领域技术人员根据本发明的描述,很容易得出导电聚合物中无机掺杂剂的含量。本发明屮,所述硅粒子可以为工业级纳米硅,也可以是髙纯硅。从成本而言,优选为丄业级纳米硅。使用纳米级的硅粒子能够减缓充放电过程中硅组分体积的变化,防止负极的粉化,提髙二次电池的循环性能,因此本发明优选所述硅粒子为纳米硅粒子。所述纳米硅粒子的直径优选为20^500纳米、更优选20-200纳米。所述硅粒子的形状可以是球状、棒状、线状、管状中的一种或儿种,优选为球状。本发明提供的含硅复合材料的可储锂容l:即比容量可以通过调节该含硅复合材料中硅粒子的含量来调节。硅粒子的含量过低,含硅复合材料的比容虽与单纯石墨的比容量相近,不能满足电池需要,硅粒子的含i越高,在其它条件完全相同的情况下,该含硅复合材料的比容豕也越髙,伹同时由硅粒子带来的因充放电导致的体积膨胀也越厉害,从而导致使用该含硅复合材料的电池的循环性能也越差。综合上述两方面考虑,本发明优选所述含硅复合材料中,以含硅复合材料的总量为基准,硅粒子的含量为3-20重量%,优选为5-15重量%。所述石壤可以是锂离子电池领域常规的石墨,例如可以是天然石墨和/或人造石塌,坑形状可以球形、椭球形、觫片状中的一种或几种,优选球形和/或椭球形。优选情况下,所述石墨为平均粒子直径Dso为1-100微米,优选为5-50微米,更优选为UWO微米。以含硅复合材料的总量为基准,石墨粒子的含量为50>95重量%,优选为70-90重量%。根据本发明提供的含硅复合材料的制备方法,为了使聚合反应更均一和使导屯聚合物更均匀地包a在石墨粒子表面上,所述聚合反应、換杂优选在导电聚合物前驱体的溶液中进行。所述导电聚合物前驱体的溶液含有有机聚合物前驱体、无机掺杂剂和溶剂,溶液中有机聚合物前驱体的浓度可以为0.1-10重量%,优选为1-5重量%。所述有机聚合物前驱体为聚合后能够与无机捧杂剂作用形成导电聚合物的单体物质。所述有机聚合物前驱体例如可以为苯胺、吡唂、嗥吩、对苯二胺、3-丁基噻吩、苯中的一种或几种。由于苯胺原料廉价易得、合成条件简单、产品收率高,本发明优选所述能够形成导电聚合物的物质为苯胺。所述有机聚合物前驱体和硅粒子的重量比可以为0.1-10:1,优选为l-3:1。通过控制掺杂剂的加入量可以控制得到的导电聚合物的电导率。根据本发明,所述导电聚合物中有机聚合物和无机換杂剂的重量比使导电聚合物的电导率大于O.lS/cm。本领域技术人员根据本发明的描述,很容易得出导电聚合物中无机換杂剂的加入量,例如可以为有机聚合物前驱体重量的1-20倍。所述掺杂剂可以以浓度为0.1-5摩尔/升的溶液形式加入。对于不同的导电聚合物,所述掺杂剂的浓度可能不同,例如当以盐酸作为掺杂剂制备聚苯胺时,盐酸的浓度可以为0.1-5摩尔/升,优选为0.5-2摩尔/升。为了进歩使硅充分分散和得到均匀的含硅复合材料,优选情况下,所述聚合物前驱体溶液中还含有表面活性剂,所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醉、聚乙烯醉、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸盐中的一种或几种。基于毎克硅粒子,农面活性剂的用量可以为0.1-5克,优选为0.2-2.5克,更优选为0.5-1.5克。所述聚合反应、掺杂的条件已为本领域技术人员所公知,例如,在引发剂存在下进行。所述引发剂可以是各种能够引发上述有机聚合物单体发生聚合反应的引发剂,优选为能够在较低的温度如5-50TC下引发上述有机聚合物物前驱体高效聚合的引发剂。对于不同的有机聚合物前驱体,能够使用的引发剂或优选的引发剂可能不同,例如,对于苯胺,引发剂可以是过琉酸铵、三氣化铁、宽镉酸钾、过煞化氨、碘酸钾、高鍾酸钾中的一种或几种,优选过硫酸铵。对于确定的能够形成导电聚合物的物质,本领域技术人员很容易根据本发明的教导选择出合适的引发剂。引发剂用量可以是常规聚合反应中引发剂的用量,例如对于1摩尔苯胺,过琉酸铵的用l:可以为0.5-1.5摩尔,优选为0.8-1.2摩尔。所述引发剂优选以滴加的方式与能够形成导电聚合物的物质接触,引发剂的滴加时间可以为1分钟至5小时,优选为30分钟至1.5小时。聚合反应的其它条件包括温度可以为5-100lC,优选为5-50TC,反应时间优选为在引发剂加入完毕后继续1分钟至10小时,以使有机聚合物前驱体充分聚合,得到包櫃在石墨粒子表面的导电聚合物层。根据本发明的-种实施方式,本发明提供的含硅复合材料的制备方法可通过下述歩骤完成(1)将表面活性剂、硅粒子、石墨、有机聚合物前驱体和无机掺杂剂在溶剂中推拌分散均匀,搅拌分散的时间可以为1分钟至5小时,优选为30分钟至1.5小时;(2)将引发剂或其溶液慢慢加入到上述步課(1)所得分散体中,并不断撹拌混合液,引发有机聚合物前驱体发生聚合反应滴加的时间可以为1分钟^5小吋(3)将上述歩驟(2)所得反应体系继续推拌1分钟至10小时,使有机聚合物前驱体充分聚合(4)将..卜.述步骤(3)所得产物过滤、洗涤后千燥,即得本发明所述的含硅复合材料。所述干燥可以在0-3001C温度下进行,可以是鼓风干燥或真空十燥。可以通过超声分散、推拌等方式使硅粒子和石墨粒子充分分散。通过.t:述制备方法制得的含硅复合材料,不铕破碎处理,可具有完整的核壳结构。本发明所述的"含硅复合材料"是指在本发明的原位聚合过程中,硅粒子被导电聚合物包種后黏附在石墨粒子表面,或者再次被导电聚合物包理,然后在石墨颗粒表面形成硅与导电聚合物的复合包獲层。将本发明的含硅复合材料用于锂离子电池负极,在锂离子的嵌入和脱嵌时,导电聚合物可以保护纳米硅粒子,避免纳米粒子的团聚。该种结构的复合材料具有髙的可逆容量和良好的循环性能。卜'面的实施例将对本发明作进一步的说明。实施例l该实施例用于说明本发明提供的含硅复合材料及其制备方法。将0.5克纳米硅(粒子直径为20^50纳米)和0.5克聚乙錄吡咯烷翻加入IOO毫升浓度为1摩尔/升的盐酸溶液中,磁力搅拌使纳米硅分散均匀。再加入9.5克人造石墨(平均粒子直径D5T20.75微米,微晶层间距dew为0.33688纳米),挽拌均匀。然后加入0.7克苯胺,继续磁力挽拌30分钟后将含有l.糾克过硫酸铵的1摩尔/升盐酸溶液50毫升滴加到混合液中,弓l发苯胺单体聚合,l小时滴加完成。滴加完毕后,继续推拌3小时后将混合液过滤、洗浲、801C温度下千燥,得到蓝黑色微粉,即导电聚苯肢包獲的含硅复合材料S1。用X100粒度分析仪測得平均粒子直径D5o为22.83微米。计算得到含硅复合材料中硅的含量为4.69重1:%,石墨的含量为狄19重量%,导电聚合物的含量为6.12重量%。将该含硅复合材料压制成片,用四探针法測得产品电导率为2.73S/cm。对比例l该对比例用于说明不含硅的石墨复合材料及其制备方法。按照实施例1所述的方法制备石墨复合材料,不同的是,不加入硅粒子,从而制得石墨复合材料CS1。对比例2该对比例用于说明现有的含硅复合材料及其制备方法。将2.0克环氧树脂溶于四氢呋喃溶剂中,推拌均匀后缓慢加入9.5克人造石墨粒子(平均粒子直径Dsr20.75微米,微晶层间距dom为0.33688纳米),报拌均匀后再加入0.5克硅粒子(粒子直径D知为20^50纳米),并推拌均匀。加热蒸发溶剂后,将混合物移入置于电阻炉内的坩埚中,通入惰性气体Ar保护,缓慢升温至480"C,保温2小时后,继续升温至IO(KTC左右,升温速率小于101C/分钟,保温烧制4小时后,样品随炉冷却至室温,整个过程中一直有惰性气氛保护。反应后的混合物经研磨破碎处理、过200目筛,得到参比含硅复合材料CS2。用X100粒度分析仪拥得平均粒子直径Dw为23.94微米。计箅得到含硅复合材料中硅的含量为4.53重量%,石墨的含量为86.07重量%,无定型碳包獲层的含量为9.40重量%。将该含硅复合材料压制成片,用四探针法測得产品电导率为2.诉8/咖。实施例2该实施例用于说明本发明提供的含硅复合材料及其制备方法。将0.8克纳米硅(粒子直径为2050纳米)和0.8克聚乙烯吡咯烷酮加入100毫升浓度为1摩尔/升的氯化锂溶液中,磁力搅拌使纳米硅分散均匀。再加入9.2克人造石墨(平均粒子直径D5o=20.75微米,微晶层间距dora为0.33688纳米),撹拌均匀。然后加入1.4克苯胺,继续磁力搅拌30分钟后将含有3.68克过硫酸铵的1库尔/升豕化锂溶液50毫升滴加到混合液中,引发苯胺单体聚合,l小时滴加完成。滴加完毕后,继续搅拌3小时后将混合液过滤、洗涤、80X:温度下干燥,得到蓝黑色微粉,即导电聚苯胺包欞的含硅复合材料S2。用X100粒度分析仪測得平均粒子直径Dso为26.06微米。计算得到含硅复合材料中硅的含量为7.08重量%,石墨的含量为81.40重量%,导电聚合物的含量为11.52重量%。将该含硅复合材料压制成片,用四探针法渊得产品电导率为2.15S/cm。实施例3该实施例用于说明本发明提供的含硅复合材料及其制备方法。将1.0克硅粒子(平均粒子直径D知为0.21微米)和1.5克聚乙烯吡咯垸翻加入IOO毫升浓度为1摩尔/升的盐酸溶液中,磁力推拌使纳米硅分散均匀。再加入9.0克人造石墨(平均粒子直径D5cp20.75微米,微晶层间距doM为0.33688纳米),搅拌均匀。然后加入2,0克苯胺,继续磁力推拌30分钟后将含有7.5克氣化铁的1库尔/升氯化锂溶液50毫升滴加到混合液中,引发苯胺单体聚合,l小时滴加完成。滴加完毕后,继续推拌3小时后将混合液过滤、洗涤、抑1C温度下干燥,得到篮黑色微粉,即导电聚苯胺包現的含硅复合材料S3。用X100粒度分析仪測得平均粒子直径D50为27.32微米。计算得到含硅复合材料中硅的含量为9.09重量%,石墨的含量为81.81重量%,导电聚合物的含量为9.1重量%。将该含硅复合材料压制成片,用四探针法測得产品电导率为1.85S/cm。实施例4该实施例用于说明本发明提供的含硅复合材料及其制备方法。将1.0克纳米硅(平均粒子直径Dso为0.45微米)和1.5克聚乙烯醉加入IOO毫升浓度为1摩尔/升的盐酸溶液中,磁力推拌使纳米硅分散均匀。再加入9.0克人造石墨(平均粒子直径D5T20.75微米,微晶层间距don为0.33688纳米),推拌均匀。然后加入1.4克苯和5.0克A1C13.6H20,继续磁力撹拌30分钟。然后将50毫升含有4.0克CuCl2'2H20的1摩尔/升盐酸滴加到混合液中,引发苯单体聚合,1小时滴加完成。滴加完毕后,继续搅拌3小时后将混合液过滤、洗涤、80"温度下干燥,得到黑色微粉,即聚对亚苯基包複的含硅复合材料S4。用X100粒度分析仪測得平均粒子直径D知为27.76微米。计算得到含硅复合材料中硅的含量为8.93重量%,石墨的含量为抑.37重量%,导电聚合物的含量为10.7重量%。将该含硅复合材料压制成片,用四探针法測得产品电导率为0.638/11。实施例5该实施例用于说明本发明获得的含硅复合材料的形貌。用KYKY2800型扫描电子显微镜观察由实施例1制得的含硅复合材料Sl的形貌,结果如图1所示。从图1可以看出,该含硅复合材料的颗粒均匀,包S层结构完整。对比例3-4下述对比例用于说明由对比例1-2获得的复合材料的形貌。用KYKY2800型扫描电子显微镜分别观察由对比例1和对比例2制得的含硅复合材料CS1和CS2的形貌,结果分别如图2、图3所示。从图2可以看出,不含硅粒子的石墨复合材料的表面光滑平整,与石墨本身的光滑表面类似,很难观察到导电聚合物。从图3可以看出,参比含硅复合材料CS1的颗粒不均匀,具有大量碎片。通过将图1与图2对比可以看出,仅仅由导电聚合物包覆的石墨粒子的表面与石墨粒子本身的表面较相似,表面平整光滑,很难观察到导电聚合物,而本发明的含硅复合材料因为还含有硅粒子,表面非常不光滑,有很多小颗粒附着在包覆层表面上,而且颗粒的大小远小于石墨粒子的大小,应为硅粒子尤其是纳米硅粒子,由此可以看出,本发明的含硅复合材料中,硅粒子附着在导电聚合物.l:或者被导电聚合物包裹,形成包稷层,然后再包裹在石墨粒子表面,形成典型的"核-壳"结构。实施例6~9下述实施例用于说明本发明提供的含硅复合材料的性能。1、含硅复合材料的电化学比容量。分别按照下述步骤測试含硅复合材料的电化学比容量以直径为16毫米、重量为0.34克的金属锂片为负极活性物质,以改性聚丙烯隔膜为隔膜,以1摩尔/升的LiPF6溶液(溶剂为体积比1:1的EC:DMC混合溶剂)为电解液,分别以0.05克由上述实施例l-4制得的含硅复合材料Sl-S4为jH极活性物质,制成加16型纽扣电池。分别按照下述步骤測定电化学比容量:将电池搁置60分钟后以0.2毫安电流化成至0,2伏电压,然后分别以1毫安、0.8毫安、0.7毫安、0.6毫安恒电流放电至0.005伏,搁置30分钟后,再以0,5毫安、0.3毫安、0.1毫安、0.06毫安、0.03毫安恒电流放电至0.005伏,搁置30分钟后以0,3毫安电流恒电流充电,记录充电至电池电压达2,5伏的时间,根据纽扣电池的标准容量(毫安时)=充电电流(奄安)X充电时间(小时)计算纽扣电池的标准容量,标准容量除以纽扣电池的正极活性物质(含硅复合材料)的重量即得纽扣电池正极活性物质(含硅复合材料)的电化学比容量,结果如表1所示。2、含硅复合材料的循环寿命。分别按照下述步骤测试含硅复合材料的循环寿命以6.39克0€002为正极活性物质,以改性聚丙烯隔膜为隔膜,以l摩尔/升的LiPF6溶液(溶剂为体积比l:1的EC:DMC混合溶剂)为电解液,制成043450A型(设计电池容量为800毫安时)二次锂离子电池。分别按照下述步骤拥定含硅复合材料的循环寿命用80毫安(0.1C)恒流充电960分钟,限制电压为4.2伏,充电后搁置15分钟,以160毫安(0.20恒电流放电至3.0伏,重复上述步骤20次,测得20次循环后的剩余容量,根据20次循环后的剩余容*/电化学比容量=20次循环后的容量保持率计算出20次循环后的容量保持率,结果如表1所示。对比例5卜'述对比例用于说明现有的含硅复合材料的性能。按照实施例6-9的方法測定由对比例2制备的含硅复合材料CS2的性能。结果如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>从上表1的结果可以看出,本发明提供的含硅复合材料在具有较髙比容量的同时还具有良好的充电比容量和循环性能,比容量明显髙于对比例2釆用离温炭化方法制备的含硅复合材料,且充电比容量和循环性能与采用髙温炭化方法制备的含硅复合材料相当。权利要求1.一种含硅复合材料,该材料含有硅粒子,其特征在于,该材料还含有石墨粒子和导电聚合物,所述导电聚合物包覆在石墨粒子的表面上,所述硅粒子至少部分附着在导电聚合物表面上。2、根据权利要求1所述的含硅复合材料,其中,以含硅复合材料的总量为基准,硅粒子的含量为3-20重量%,石墨粒子的含量为50>95重量%,导电聚合物的含量为2-30重量%。3、根据权利要求1所述的含硅复合材料,其中,所述导电聚合物的电导率大于0.1S/cm。4、根据权利要求3所述的含硅复合材料,其中,所述导电聚合物的电导率为1-100S/cm。5、根据权利要求1所述的含硅复合材料,其中,所述导电聚合物含有有机聚合物和无机掺杂剂,所述有机聚合物为能够与无机摻杂剂作用形成导电体的髙分子化合物,所述无机掺杂剂为使有机聚合物具有导电性的物质。6、根据权利要求5所述的含硅复合材料,其中,所述聚合物为聚苯胺、聚对苯二胺、聚吡咯、聚瞎吩、聚丁噻吩、聚对亚苯基中的一种或几种,所述无机播杂剂为盐酸、氢溴酸、氨執酸、琉酸、高氯酸、三氣化铁、碘、氟化砷、氣化锂、溴化锂、碘化锂中的一种或几种。7、根据权利要求1所述的含硅复合材料,其中,硅粒子的直径为2(00纳米,石墨粒子的平均粒子直径Dso为1-100微米。8、一种含硅复合材料的制备方法,该方法包括在硅粒子和石墨粒子存在下,在聚合反应条件下使导电聚合物前驱体发生聚合反应,得到含有硅粒、石墨粒子和导电聚合物的含硅复合材料,所述导电聚合物包獲在石墨粒子的表面上,所述硅粒子至少部分附着在导电聚合物表面上。9、根据权利要求8所述的方法,其中,所述聚合反应在导电聚合物前驱体溶液中进行,所述导电聚合物前驱体溶液含有无机掺杂剂和有机聚合物前驱体,所述导电聚合物前驱体溶液中聚合物前驱体的浓度为0.1-10重景的单体物质。10、根据权利要求9所述的方法,其中,所述有机聚合物前驱体为苯胺、吡咯、唾吩、对苯二胺、3-丁基噻吩、苯中的一种或几种,所述无机擦杂剂为盐酸、氨溴酸、煞碘酸、琉酸、高豕酸、三氣化铁、碘、氟化砷、氣化锂、溴化锂、碘化锂中的一种或几种。11、根据权利要求9所述的方法,其中,所述聚合物前驱体溶液中还含有表面活性剂,所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醉、聚乙稀醉、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸盐中的一种或几种,基于每克硅粒子,表面活性剂的用量为0.1-5克。12、权利要求1-7中任意一项所述的含硅复合材料在锂离子二次电池负极活性材料中的应用。全文摘要一种含硅复合材料,其中,该材料含有硅粒子、石墨粒子和和导电聚合物,所述导电聚合物包覆在石墨粒子的表面上,所述硅粒子至少部分附着在导电聚合物表面上。根据本发明提供的含硅复合材料以导电聚合物为包覆材料,无需将聚合物进一步转变成“硬碳”即可使该含硅复合材料具有优异的导电性,同时还能避免硅粒子之间的团聚,用作锂离子电池负极活性材料时可以使钾离子电池具有高的可逆容量和良好的循环性能,因而可用作钾离子电池负极活性材料。本发明提供的含硅复合材料的制备方法因为无需将聚合物进一步转变成“硬碳”即可使该含硅复合材料具有优异的导电性,由此简化了生产工艺,还解决了由现有技术中的高温炭化处理带来的巨大能耗问题。文档编号C08L101/12GK101210112SQ20061017038公开日2008年7月2日申请日期2006年12月29日优先权日2006年12月29日发明者梁善火,沈菊林,峰肖申请人:比亚迪股份有限公司
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