[发明专利]多孔质硅粒子及多孔质硅复合体粒子、以及它们的制造方法

权利要求书

1.一种多孔质硅粒子，其特征在于，

其是将多个硅微粒接合而成的多孔质硅粒子，

所述多孔质硅粒子的平均粒径为0.1μm～1000μm，

所述多孔质硅粒子具备具有连续的孔隙的三维网眼结构，

所述多孔质硅粒子的平均孔隙率为15～93％，并且

半径方向上50％以上的表面附近区域的孔隙率Xs与半径方向上50％以内的粒子内部区域的孔隙率Xi之比Xs/Xi为0.5～1.5，

以将氧除外的元素的比率计含有80原子％以上的硅。

2.根据权利要求1所述的多孔质硅粒子，其特征在于，

所述硅微粒的平均粒径或平均支柱直径为2nm～2μm，

半径方向上50％以上的表面附近区域的所述硅微粒的平均粒径Ds与半径方向上50％以内的粒子内部区域的所述硅微粒的平均粒径Di之比Ds/Di为0.5～1.5，

所述硅微粒是具有如下特征的实心的硅微粒，即，以将氧除外的元素的比率计含有80原子％以上的硅。

3.根据权利要求1所述的多孔质硅粒子，其特征在于，

所述硅微粒间的接合部的面积为所述硅微粒的表面积的30％以下。

4.一种多孔质硅复合体粒子，其特征在于，

其是将多个硅微粒与多个硅化合物粒子接合而成的多孔质硅复合体粒子，

所述硅化合物粒子含有硅、和选自由As、Ba、Ca、Ce、Co、Cr、Cu、Er、Fe、Gd、Hf、Lu、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、Os、Pr、Pt、Pu、Re、Rh、Ru、Sc、Sm、Sr、Ta、Te、Th、Ti、Tm、U、V、W、Y、Yb、Zr组成的组中的一种以上的复合体元素的化合物，

所述多孔质硅复合体粒子的平均粒径为0.1μm～1000μm，并且

多孔质硅复合体粒子具有由连续的孔隙构成的三维网眼结构。

5.根据权利要求4所述的多孔质硅复合体粒子，其特征在于，

所述硅微粒的平均粒径或平均支柱直径为2nm～2μm，

所述硅微粒是以将氧除外的元素的比率计含有80原子％以上的硅的实心的硅微粒。

6.根据权利要求4所述的多孔质硅复合体粒子，其特征在于，

所述硅化合物粒子的平均粒径为50nm～50μm，并且

所述硅化合物粒子是具有如下特征的实心的硅化合物的粒子，即，以将氧除外的元素的比率计含有50～90原子％的硅。

7.根据权利要求4所述的多孔质硅复合体粒子，其特征在于，

所述多孔质硅复合体粒子的半径方向上50％以上的表面附近区域的所述硅微粒的平均粒径Ds与所述多孔质硅复合体粒子的半径方向上50％以内的粒子内部区域的所述硅微粒的平均粒径Di之比Ds/Di为0.5～1.5。

8.根据权利要求4所述的多孔质硅复合体粒子，其特征在于，

所述多孔质硅复合体粒子的半径方向上50％以上的表面附近区域的孔隙率Xs与所述多孔质硅复合体粒子的半径方向上50％以内的粒子内部区域的孔隙率Xi之比Xs/Xi为0.5～1.5。

9.一种多孔质硅粒子的制造方法，其特征在于，

该多孔质硅粒子的制造方法具备：

工序(a)，制作硅中间合金，该硅中间合金是硅与一种以上的下述表1中记载的中间合金元素的合金，硅的比例为整体的10原子％以上、且为下述表1中的与所含有的所述中间合金元素对应的Si最大含量中最高的值以下；

工序(b)，通过使硅中间合金浸渍到下述表1记载的与所述中间合金元素对应的1种以上的金属溶液元素的金属溶液中，从而分离为硅微粒和第2相；以及

工序(c)，去除所述第2相；

其中，所述第2相由所述中间合金元素与所述金属溶液元素的合金、和/或与所述中间合金元素置换了的所述金属溶液元素构成，

[表1]。

10.根据权利要求9所述的多孔质硅粒子的制造方法，其特征在于，

在所述工序(a)中，所述硅中间合金是厚度为0.1μm～2mm的带状、箔片状或线状；或者粒径为10μm～50mm的粒状或块状。