[发明专利]复合核壳型颗粒

权利要求书

1.核壳型复合颗粒，

其中，所述核是含有硅颗粒的多孔碳基基质，其中所述硅颗粒包封在所述基质的孔隙中，并且含有所述硅颗粒的所述孔隙具有≥60nm的直径，

并且所述壳是通过碳化选自由焦油、沥青、硬碳、软碳和具有1至20个碳原子的烃组成的组的一种或多种碳前体可获得的，所述碳化导致无孔的壳，存在于所述壳中的任何孔隙具有根据DIN 66134通过BJH气体吸附法测定的10nm的直径，

其中基于所述核壳型复合颗粒的总重量，所述核壳型复合颗粒的所述核含有≤1wt％的一种或多种另外的活性材料，所述另外的活性材料选自包括石墨、碳纳米管、富勒烯、石墨烯、Li、Fe、Al、Cu、Ca、K、Na、S、Cl、Zr、Ti、Pt、Ni、Cr、Sn、Mg、Ag、Co、Zn、B、P、Sb、Pb、Ge、Bi和稀土的组。

2.根据权利要求1所述的核壳型复合颗粒，其特征在于，所述硅颗粒具有直径百分位数d₅₀为≥50nm且≤800nm的体积加权粒度分布。

3.根据权利要求1或2所述的核壳型复合颗粒，其特征在于，包含所述硅颗粒的所述基质的孔隙的直径与所述硅颗粒的直径的比率为≥1.1且≤3。

4.根据权利要求1或2所述的核壳型复合颗粒，其特征在于，所述基质基于碳，是通过一种或多种选自由间苯二酚-甲醛树脂、木质素和聚丙烯腈组成的组的碳前体的碳化获得的。

5.根据权利要求1或2所述的核壳型复合颗粒，其特征在于，包含所述硅颗粒的所述孔隙是通过以下获得的：首先用一种或多种牺牲材料涂覆所述硅颗粒，并用一种或多种碳前体涂覆得到的产物，并在随后的时间点再次除去基于所述牺牲材料的涂层，导致基于所述碳前体的所述涂层在将所述牺牲材料除去之前或期间转化为基于碳的基质。

6.根据权利要求5所述的核壳型复合颗粒，其特征在于，所述牺牲材料性质上是无机或有机的，

其中无机牺牲材料包括元素硅、镁、钙、锡、锌、钛或镍的氧化物、碳酸盐、硅酸盐、碳化物、氮化物或硫化物，并且

有机牺牲材料选自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚叔丁氧基苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯基硬脂酸酯、聚乙烯月桂酸酯和它们的共聚物；聚乙烯醇；亚烷基二醇；聚氧化烯烃；γ-丁内酯；碳酸丙烯酯；聚氨酯；二甲基甲酰胺、单乙醇胺和N-甲基-2-吡咯烷酮组成的组。

7.根据权利要求1或2所述的核壳型复合颗粒，其特征在于，所述壳的比例为按重量计5至20％，和/或所述核的比例为按重量计80至95％，其中以按重量计％的数字基于所述核壳型复合颗粒的总重量并且在每种情况下相加为按重量计100％。

8.根据权利要求1或2所述的核壳型复合颗粒，其特征在于，所述核壳型复合颗粒具有直径百分位数d₅₀为≥1μm且≤1mm的体积加权粒度分布。

9.根据权利要求1或2所述的核壳型复合颗粒，其特征在于，基于在压缩应力之前的所述核壳型复合颗粒的体积加权粒度分布的直径百分位数d₅₀，由17MPa的压缩应力所致的所述核壳型复合颗粒的体积加权粒度分布的直径百分位数d₅₀体积加权粒度分布的变化≤15％。

10.根据权利要求1或2所述的核壳型复合颗粒，其特征在于，基于在剪切应力之前的所述核壳型复合颗粒的体积加权粒度分布的直径百分位数d₅₀，由高速搅拌器在圆周速度16m/s搅拌30min的剪切应力所致的所述核壳型复合颗粒的体积加权粒度分布的直径百分位数d₅₀的变化≤15％。