溫(例如大約18°C至大約22°C)至大約100 °C。該濕度可以為大約20%相對(duì) 濕度（R.H.)至大約100%R.H。作為一個(gè)實(shí)例，為了獲得1納米的厚度提高，暴露時(shí)間可以 為1天至30天的任何值。在本文中公開的實(shí)例中，氧化層14的厚度為20納米或更小。作 為具體實(shí)例，氧化層14的厚度可以為大約0. 1納米至大約10納米，或大約0. 1納米至大約 5納米。
[0028] 氧化層14的厚度還可取決于所用硅粒子12的類型。例如，對(duì)結(jié)晶硅和非晶硅而 言，氧化層的形成速率不同，盡管這些速率可能為相同量級(jí)。此外，較小的粒子可能具有比 較大粒子更高的速率。
[0029] 本文中公開的聚酰亞胺粘合劑16可以由聚酰亞胺預(yù)聚物，即聚（酰胺酸）的酰亞 胺化形成。可以在極性非質(zhì)子溶劑中包括二酐和二胺的溶液中形成該聚酰亞胺預(yù)聚物。二 酐與二胺相比輕微化學(xué)計(jì)量過量。在一個(gè)實(shí)例中，二酐(相對(duì)于二胺）的化學(xué)計(jì)量過量為大 約0. 01%至大約5%。如下文進(jìn)一步論述，過量的二酐提供了可與氧化層14上的羥基反應(yīng)的 額外的酐基團(tuán)。
[0030] 二酐的一些實(shí)例具有吸電子基團(tuán)，如c=o或so2。這些的實(shí)例包括下列：
(3, 3'，4, 4' -二苯甲酮四甲酸二酐）和
:，4'，5, 5' -磺酰基二鄰苯二甲酸酐）。
[0031] 二酐的其他實(shí)例不包括吸電子基團(tuán)。這些的實(shí)例包括下列：
[0032] 在本文中公開的實(shí)例中，二胺含有不多于兩個(gè)醚基團(tuán)。合適的二胺的實(shí)例包括甲 苯二胺、對(duì)苯二胺、4, 4' -二氨基苯基釀和二氨基二苯甲燒。
[0033] 合適的極性非質(zhì)子溶劑的實(shí)例包括二甲基乙酰胺（DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP)、二甲基甲酰胺（DMF)、二甲亞砜（DMS0)或另一路易斯堿或其組合。
[0034] 將二胺和化學(xué)計(jì)量過量的二酐添加到極性非質(zhì)子溶劑中以形成聚酰亞胺預(yù)聚物 溶液?？梢詫⒃摼埘啺奉A(yù)聚物溶液保持在大約〇°C至大約環(huán)境溫度/室溫(例如大約18°C至大約22°C)的溫度下。在該聚酰亞胺預(yù)聚物溶液中，由于二胺的氨基對(duì)二酐的一些酐基 團(tuán)的羰基碳的親核攻擊，形成中間體或預(yù)聚物聚（酰胺酸）。該溶液中所用的溶劑的量可隨 所用二胺和二酐的量而變。在一個(gè)實(shí)例中，最終溶液包括大約5重量％至大約50重量％的 聚（酰胺酸），其余部分是溶劑。
[0035] 通過將活性材料粒子13添加到聚酰亞胺預(yù)聚物溶液中，形成漿料。
[0036] 也可以將導(dǎo)電填料18添加到該漿料中。導(dǎo)電填料18可以是高表面積碳，如乙炔 黑。合適的導(dǎo)電填料的其它實(shí)例包括石墨烯、碳納米管和/或碳納米纖維。包括導(dǎo)電填料 18以確保負(fù)極側(cè)集流體(即載體20)與活性材料粒子13之間的電子傳導(dǎo)。
[0037] 隨后在一個(gè)實(shí)例中，該漿料包括極性非質(zhì)子溶劑、水、聚酰亞胺預(yù)聚物、活性材料 粒子13和導(dǎo)電填料18。在該漿料的一個(gè)實(shí)例中，活性材料粒子13的量為大約30重量％至 大約95重量％ (基于固體材料的總重量％)，導(dǎo)電填料18的量為大約5重量％至大約50重 量％ (基于固體材料的總重量％)，且聚酰亞胺預(yù)聚物的量為大約5重量％至大約60重量％ (基于固體材料的總重量％)。在該漿料的另一實(shí)例中，活性材料粒子13的量為大約30重 量％至大約80重量％，導(dǎo)電填料18的量為大約10重量％至大約50重量％，且聚酰亞胺預(yù) 聚物的量為大約5重量％至大約40重量％。
[0038] 可以混合該漿料，然后沉積到載體20上。在一個(gè)實(shí)例中，載體20是負(fù)極側(cè)集流體。 要理解的是，載體20可以由銅或技術(shù)人員已知的任何其它適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料形成。所選載體 20應(yīng)該能夠收集并向和從其連向的外電路移動(dòng)自由電子。
[0039] 可以使用任何合適的技術(shù)沉積該漿料。例如，該漿料可以澆鑄（cast)在載體20的 表面上，或可以展涂在載體20的表面上，或可以使用狹縫模頭涂布機(jī)涂布在載體20的表面 上。
[0040] 可以對(duì)沉積的漿料施以干燥過程以除去任何殘余溶劑和/或水?？梢允褂萌魏魏?適的技術(shù)實(shí)現(xiàn)干燥?？梢栽诖蠹s60°C至大約150°C的升高的溫度下進(jìn)行干燥。在一些實(shí) 例中，也可以使用真空加速干燥過程。作為干燥法的一個(gè)實(shí)例，可以使沉積的漿料在大約 120°C下暴露在真空下大約12至24小時(shí)。
[0041] 該干燥過程導(dǎo)致在載體20的表面上形成涂層。在一個(gè)實(shí)例中，干燥漿料(即涂層） 的厚度為大約5微米至大約500微米。然后對(duì)載體20上的干燥漿料（即涂層）施以熱處理 以引發(fā)、完成和/或改進(jìn)i)聚酰亞胺預(yù)聚物的酰亞胺化程度和ii)氧化層14和聚酰亞胺 預(yù)聚物之間的反應(yīng)。照此，在熱處理過程中，發(fā)生多重反應(yīng)。首先，該預(yù)聚物聚合形成聚酰 亞胺（即聚酰亞胺粘合劑16)。其次，該預(yù)聚物的至少一些酐基團(tuán)與氧化層14的至少一些羥 基反應(yīng)以在它們之間形成界面粘結(jié)。這使得至少一些聚酰亞胺粘合劑16結(jié)合到至少一些 表面活性粒子13上。由于在活性材料粒子13和聚酰亞胺粘合劑16之間直接形成粘結(jié)，不 向負(fù)極10中加入附加的粘合增強(qiáng)劑(例如多價(jià)羧酸或其衍生物或多價(jià)胺)。
[0042] 沉積和干燥的漿料的熱處理可以在大約180°C至大約400°C的溫度下進(jìn)行。在本 文中公開的任何實(shí)例中，該熱處理可以在真空或惰性氣體(例如氮?dú)狻鍤獾龋┑谋Ｗo(hù)下進(jìn) 行。例如，該熱處理可以在爐中或使用微波和熱處理進(jìn)行。熱處理時(shí)間取決于聚酰亞胺預(yù) 聚物的化學(xué)性質(zhì)（chemistry)，并一般為大約1小時(shí)至大約20小時(shí)。
[0043] 在一個(gè)實(shí)例中，熱處理在恒溫下進(jìn)行指定時(shí)間。作為一個(gè)實(shí)例，熱處理可以在爐中 在氮?dú)庀略诖蠹s250°C下進(jìn)行大約2小時(shí)。作為另一實(shí)例，微波和熱處理可以在大約250°C 下進(jìn)行大約30分鐘。
[0044] 在另一實(shí)例中，使用傾斜升溫（temperatureramp)進(jìn)行熱處理。其中隨時(shí)間以指 定或預(yù)設(shè)間隔提高溫度。作為一個(gè)實(shí)例，沉積和干燥的漿料可以最初在180°C下加熱大約2 小時(shí)，然后將溫度升至大約250°C。沉積和干燥的漿料可以在250°C的溫度下加熱大約2小 時(shí)，然后將溫度升至大約300°C。沉積和干燥的漿料可以在300°C溫度下加熱大約2小時(shí)， 然后將溫度升至大約350°C，沉積和干燥的漿料可以在此溫度下加熱至少另外2小時(shí)。
[0045] 熱處理形成負(fù)極10,其包括導(dǎo)電填料18、活性材料粒子13和聚酰亞胺粘合劑16 (其中至少一些結(jié)合到至少一些活性材料粒子13上)。各負(fù)極組分的載量可包括：大約30 重量％至大約95重量％ (基于負(fù)極10的總重量％)的活性材料粒子13、大約5重量％至大 約50重量％的導(dǎo)電填料18和大約5重量％至大約60重量％的聚酰亞胺粘合劑16。
[0046] 在一些實(shí)例中，負(fù)極10可以與鋰電極配對(duì)。在一個(gè)實(shí)例中，包括含硅活性材料粒 子13的負(fù)極10可以與鋰金屬配對(duì)以形成半單體電池。
[0047] 負(fù)極10的活性材料粒子13可充分發(fā)生鋰嵌入和脫嵌。照此，在載體20 (負(fù)極側(cè) 集流體)上形成的負(fù)極10可用在鋰離子電池30中。鋰離子電池30的一個(gè)實(shí)例顯示在圖2 中。
[0048] 如圖2中所示，鋰離子電池30包括負(fù)極10、負(fù)極側(cè)集流體20、正極22、正極側(cè)集流 體26和位于負(fù)極10與正極22之間的多孔隔膜24。
[0049] 正極22可以由在充當(dāng)鋰離子電池30的正極端子的同時(shí)可以充分發(fā)生鋰嵌入和脫 嵌的任何鋰基活性材料形成。適用于正極22的一種常見類型的已知鋰基活性材料包括層 狀鋰過渡金屬氧化物。鋰基活性材料的一些具體實(shí)例包括尖晶石氧化鋰錳（LiMn204)、氧化 鋰鈷（LiCo02)、氧化鎳錳尖晶石[Li(Nia5Mni.5) 02]、層狀氧化鎳-錳-鈷[Li(NixMnyCoz) 02] 或鋰鐵聚陰離子氧化物，如磷酸鋰鐵（LiFeP04)或氟磷酸鋰鐵（Li2FeP04F)。也可以使用其 它鋰基活性材料，如氧化鋰鎳鈷（LiNixC〇1_x02)、鋁穩(wěn)定的氧化鋰錳