[发明专利]多孔复合材料及其制造方法

权利要求书

1.一种多孔复合材料，其由化学式1表示并具有5%～90%的孔隙率，

<化学式1>

MO_x

其中M为选自如下元素中的至少一种元素：硅(Si)、锡(Sn)、铝(Al)、锑(Sb)、铋(Bi)、砷(As)、锗(Ge)、铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、铟(In)、钛(Ti)和镓(Ga)，且0.5<x<1。

2.如权利要求1所述的多孔复合材料，其中所述多孔复合材料的孔隙率为20%～80%。

3.如权利要求1所述的多孔复合材料，其中化学式1中的x是通过氧气的量测定的，所述氧气包含在通过对所述多孔复合材料进行加热而产生的气体中。

4.如权利要求1所述的多孔复合材料，其中所述多孔复合材料包含(半)金属和所述(半)金属的氧化物，

其中所述(半)金属选自：Si、Sn、Al、Sb、Bi、As、Ge、Pb、Zn、Cd、In、Ti、Ga及它们的合金。

5.如权利要求4所述的多孔复合材料，其中所述(半)金属为Si，所述(半)金属氧化物为SiO₂，且M为Si。

6.如权利要求1所述的多孔复合材料，其中孔形成在所述多孔复合材料的表面上，或形成在所述多孔复合材料的表面上和内部。

7.如权利要求6所述的多孔复合材料，其中在所述多孔复合材料的表面上的孔的直径为10nm～1000nm。

8.如权利要求1所述的多孔复合材料，其中所述多孔复合材料的布鲁厄-埃米特-特勒(BET)比表面积为2m²/g～100m²/g。

9.如权利要求4所述的多孔复合材料，其中所述(半)金属和所述(半)金属氧化物为纳米晶体的形式。

10.如权利要求9所述的多孔复合材料，其中所述纳米晶体的直径为0.1nm～100nm。

11.如权利要求1所述的多孔复合材料，还包含在所述多孔复合材料上的碳涂层。

12.一种制备多孔复合材料的方法，所述方法包括：

在对(半)金属粒子和(半)金属氧化物粒子进行混合之后进行机械合金化的步骤；

将合金化的混合粒子与电沉积溶液接触以将金属粒子电沉积在所述混合粒子的表面上的步骤，所述电沉积溶液通过对基于氟化物的溶液和金属前体溶液进行混合而制得；

通过将所述混合粒子与腐蚀溶液接触而对所述具有电沉积在其上的金属粒子的混合粒子进行腐蚀的步骤；以及

将经腐蚀的混合粒子与金属去除溶液接触以除去电沉积的金属粒子的步骤。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述(半)金属选自：硅(Si)、锡(Sn)、铝(Al)、锑(Sb)、铋(Bi)、砷(As)、锗(Ge)、铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、铟(In)、钛(Ti)和镓(Ga)，以及它们的合金。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述(半)金属粒子对所述(半)金属氧化物粒子的摩尔比为80:20～50:50。

15.如权利要求12所述的方法，其中在隔绝氧气的气氛中实施所述在对(半)金属粒子和(半)金属氧化物粒子进行混合之后进行机械合金化的步骤。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述隔绝氧气的气氛为：包含氮气、氩气、氦气、氪气或氙气的惰性气氛；氢气气氛；或真空气氛。

17.如权利要求12所述的方法，其中所述机械合金化选自：高能球磨、行星式球磨、搅拌球磨和振动研磨。

18.如权利要求12所述的方法，其中所述基于氟化物的溶液为选自如下物质中的一种或多种：氟化氢(HF)、氟化硅(H₂SiF₆)和氟化铵(NH₄F)。

19.如权利要求12所述的方法，其中所述金属前体溶液包含选自如下物质中的一种或多种：银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)和铜(Cu)。