温(例如大约18°C至大约22°C)至大约100 °C。该湿度可以为大约20%相对 湿度（R.H.)至大约100%R.H。作为一个实例，为了获得1纳米的厚度提高，暴露时间可以 为1天至30天的任何值。在本文中公开的实例中，氧化层14的厚度为20纳米或更小。作 为具体实例，氧化层14的厚度可以为大约0. 1纳米至大约10纳米，或大约0. 1纳米至大约 5纳米。
[0028] 氧化层14的厚度还可取决于所用硅粒子12的类型。例如，对结晶硅和非晶硅而 言，氧化层的形成速率不同，尽管这些速率可能为相同量级。此外，较小的粒子可能具有比 较大粒子更高的速率。
[0029] 本文中公开的聚酰亚胺粘合剂16可以由聚酰亚胺预聚物，即聚（酰胺酸）的酰亚 胺化形成。可以在极性非质子溶剂中包括二酐和二胺的溶液中形成该聚酰亚胺预聚物。二 酐与二胺相比轻微化学计量过量。在一个实例中，二酐(相对于二胺）的化学计量过量为大 约0. 01%至大约5%。如下文进一步论述，过量的二酐提供了可与氧化层14上的羟基反应的 额外的酐基团。
[0030] 二酐的一些实例具有吸电子基团，如c=o或so2。这些的实例包括下列：
(3, 3'，4, 4' -二苯甲酮四甲酸二酐）和
:，4'，5, 5' -磺酰基二邻苯二甲酸酐）。
[0031] 二酐的其他实例不包括吸电子基团。这些的实例包括下列：
[0032] 在本文中公开的实例中，二胺含有不多于两个醚基团。合适的二胺的实例包括甲 苯二胺、对苯二胺、4, 4' -二氨基苯基酿和二氨基二苯甲烧。
[0033] 合适的极性非质子溶剂的实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)、二甲亚砜（DMS0)或另一路易斯碱或其组合。
[0034] 将二胺和化学计量过量的二酐添加到极性非质子溶剂中以形成聚酰亚胺预聚物 溶液。可以将该聚酰亚胺预聚物溶液保持在大约〇°C至大约环境温度/室温(例如大约18°C至大约22°C)的温度下。在该聚酰亚胺预聚物溶液中，由于二胺的氨基对二酐的一些酐基 团的羰基碳的亲核攻击，形成中间体或预聚物聚（酰胺酸）。该溶液中所用的溶剂的量可随 所用二胺和二酐的量而变。在一个实例中，最终溶液包括大约5重量％至大约50重量％的 聚（酰胺酸），其余部分是溶剂。
[0035] 通过将活性材料粒子13添加到聚酰亚胺预聚物溶液中，形成浆料。
[0036] 也可以将导电填料18添加到该浆料中。导电填料18可以是高表面积碳，如乙炔 黑。合适的导电填料的其它实例包括石墨烯、碳纳米管和/或碳纳米纤维。包括导电填料 18以确保负极侧集流体(即载体20)与活性材料粒子13之间的电子传导。
[0037] 随后在一个实例中，该浆料包括极性非质子溶剂、水、聚酰亚胺预聚物、活性材料 粒子13和导电填料18。在该浆料的一个实例中，活性材料粒子13的量为大约30重量％至 大约95重量％ (基于固体材料的总重量％)，导电填料18的量为大约5重量％至大约50重 量％ (基于固体材料的总重量％)，且聚酰亚胺预聚物的量为大约5重量％至大约60重量％ (基于固体材料的总重量％)。在该浆料的另一实例中，活性材料粒子13的量为大约30重 量％至大约80重量％，导电填料18的量为大约10重量％至大约50重量％，且聚酰亚胺预 聚物的量为大约5重量％至大约40重量％。
[0038] 可以混合该浆料，然后沉积到载体20上。在一个实例中，载体20是负极侧集流体。 要理解的是，载体20可以由铜或技术人员已知的任何其它适当的导电材料形成。所选载体 20应该能够收集并向和从其连向的外电路移动自由电子。
[0039] 可以使用任何合适的技术沉积该浆料。例如，该浆料可以浇铸（cast)在载体20的 表面上，或可以展涂在载体20的表面上，或可以使用狭缝模头涂布机涂布在载体20的表面 上。
[0040] 可以对沉积的浆料施以干燥过程以除去任何残余溶剂和/或水。可以使用任何合 适的技术实现干燥。可以在大约60°C至大约150°C的升高的温度下进行干燥。在一些实 例中，也可以使用真空加速干燥过程。作为干燥法的一个实例，可以使沉积的浆料在大约 120°C下暴露在真空下大约12至24小时。
[0041] 该干燥过程导致在载体20的表面上形成涂层。在一个实例中，干燥浆料(即涂层） 的厚度为大约5微米至大约500微米。然后对载体20上的干燥浆料（即涂层）施以热处理 以引发、完成和/或改进i)聚酰亚胺预聚物的酰亚胺化程度和ii)氧化层14和聚酰亚胺 预聚物之间的反应。照此，在热处理过程中，发生多重反应。首先，该预聚物聚合形成聚酰 亚胺（即聚酰亚胺粘合剂16)。其次，该预聚物的至少一些酐基团与氧化层14的至少一些羟 基反应以在它们之间形成界面粘结。这使得至少一些聚酰亚胺粘合剂16结合到至少一些 表面活性粒子13上。由于在活性材料粒子13和聚酰亚胺粘合剂16之间直接形成粘结，不 向负极10中加入附加的粘合增强剂(例如多价羧酸或其衍生物或多价胺)。
[0042] 沉积和干燥的浆料的热处理可以在大约180°C至大约400°C的温度下进行。在本 文中公开的任何实例中，该热处理可以在真空或惰性气体(例如氮气、氩气等）的保护下进 行。例如，该热处理可以在炉中或使用微波和热处理进行。热处理时间取决于聚酰亚胺预 聚物的化学性质（chemistry)，并一般为大约1小时至大约20小时。
[0043] 在一个实例中，热处理在恒温下进行指定时间。作为一个实例，热处理可以在炉中 在氮气下在大约250°C下进行大约2小时。作为另一实例，微波和热处理可以在大约250°C 下进行大约30分钟。
[0044] 在另一实例中，使用倾斜升温（temperatureramp)进行热处理。其中随时间以指 定或预设间隔提高温度。作为一个实例，沉积和干燥的浆料可以最初在180°C下加热大约2 小时，然后将温度升至大约250°C。沉积和干燥的浆料可以在250°C的温度下加热大约2小 时，然后将温度升至大约300°C。沉积和干燥的浆料可以在300°C温度下加热大约2小时， 然后将温度升至大约350°C，沉积和干燥的浆料可以在此温度下加热至少另外2小时。
[0045] 热处理形成负极10,其包括导电填料18、活性材料粒子13和聚酰亚胺粘合剂16 (其中至少一些结合到至少一些活性材料粒子13上)。各负极组分的载量可包括：大约30 重量％至大约95重量％ (基于负极10的总重量％)的活性材料粒子13、大约5重量％至大 约50重量％的导电填料18和大约5重量％至大约60重量％的聚酰亚胺粘合剂16。
[0046] 在一些实例中，负极10可以与锂电极配对。在一个实例中，包括含硅活性材料粒 子13的负极10可以与锂金属配对以形成半单体电池。
[0047] 负极10的活性材料粒子13可充分发生锂嵌入和脱嵌。照此，在载体20 (负极侧 集流体)上形成的负极10可用在锂离子电池30中。锂离子电池30的一个实例显示在图2 中。
[0048] 如图2中所示，锂离子电池30包括负极10、负极侧集流体20、正极22、正极侧集流 体26和位于负极10与正极22之间的多孔隔膜24。
[0049] 正极22可以由在充当锂离子电池30的正极端子的同时可以充分发生锂嵌入和脱 嵌的任何锂基活性材料形成。适用于正极22的一种常见类型的已知锂基活性材料包括层 状锂过渡金属氧化物。锂基活性材料的一些具体实例包括尖晶石氧化锂锰（LiMn204)、氧化 锂钴（LiCo02)、氧化镍锰尖晶石[Li(Nia5Mni.5) 02]、层状氧化镍-锰-钴[Li(NixMnyCoz) 02] 或锂铁聚阴离子氧化物，如磷酸锂铁（LiFeP04)或氟磷酸锂铁（Li2FeP04F)。也可以使用其 它锂基活性材料，如氧化锂镍钴（LiNixC〇1_x02)、铝稳定的氧化锂锰