[发明专利]用于生产复合粉末以及用于使用该复合粉末产生的用于电化学电极的多孔复合材料的方法

权利要求书

1.用于由碳前体物质和活性材料生产作为电化学电极的多孔电化学复合材料的半成品的复合粉末的方法，包括以下方法步骤：

(a)由可熔化的碳前体物质与分布在熔液中的活性材料纳米粒子生产熔液，

(b)将熔液或者通过熔液的凝固获得的熔体分成复合粉末，在所述复合粉末中活性材料纳米粒子被嵌入到由碳前体物质构成的基质中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，熔液的生产包括在先将由碳前体物质和活生材料构成的粉末干混合并且接着将干混合物熔化。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过机械磨碎熔体来进行按照方法步骤(b)的分割。

4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，通过按照方法步骤(b)的分割，产生平均粒子尺寸小于100μm、优选地小于50μm的复合粉末。

5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使用包含硅、优选地由硅或者由硅与锡的合金构成的活性材料。

6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，产生复合粉末，在该复合粉末中活性材料分摊到10至50％、优选地在20至30％之间的重量份额。

7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使用沥青作为碳前体物质。

8.用于在使用按照根据上述权利要求之一所述的方法获得的复合粉末的情况下生产用于电化学电极的多孔复合材料的方法，包括以下方法步骤：

(I)提供由无机模板材料构成的模板颗粒，所述模板颗粒分别形成相互连接的纳米粒子的包含孔的模板支架，

(II)产生由复合粉末与模板颗粒构成的粉末混合物，

(III)将粉末混合物加热并且使复合粉末软化，使得复合粉末渗入到模板支架的孔中并且被碳化，

(IV)在形成多孔电化学复合材料的情况下去除模板支架。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，提供模板颗粒包括烟灰沉积过程，在所述烟灰沉积过程中原料通过水解或热解转变成模板材料粒子并且在形成由模板材料构成的烟灰体的情况下所述模板材料粒子被沉积在沉积面上，并且烟灰体被粉碎成模板颗粒。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，使用SiO₂作为模板材料。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，使用具有在10μm至500μm的范围内、优选地在20μm至100μm的范围内、特别优选地小于50μm的平均厚度的模板颗粒。

12.根据权利要求8至11之一所述的方法，其特征在于，以在0.05至1.6的范围内的体积比、优选地以在0.1至0.8的范围内的体积比将复合粉末与模板颗粒相互混合。

13.根据权利要求8至12之一所述的方法，其特征在于，产生复合材料，在该复合材料中活性材料纳米粒子嵌入到多孔的碳基质中并且对于电解质来说通过开孔的通道系统是可到达的。

14.按照根据权利要求1至7之一所述的方法获得的复合粉末或者按照根据权利要求8至13之一所述的方法获得的多孔复合材料的应用，用于生产可再充电锂电池组的阳极。