[发明专利]用于制备金属离子电池用的电活性材料的方法

权利要求书

1.一种用于制备复合粒子的方法，所述方法包括：

(a)提供包括微孔和/或介孔的颗粒多孔碳骨架，其中所述多孔碳骨架的D₅₀粒径为至少20μm；

(b)在流化床反应器中，使用化学气相渗透法将选自硅、锡、铝、锗及其合金的电活性材料沉积到所述多孔碳骨架的微孔和/或介孔中，以提供中间粒子；和

(c)粉碎所述中间粒子以提供所述复合粒子。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在步骤(c)之前将所述中间粒子转移到粉碎装置中。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述电活性材料是硅。

4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述中间粒子和所述复合粒子包括多个位于所述多孔碳骨架的微孔和/或介孔内的元素形式的所述电活性材料的纳米尺寸结构域。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述化学气相渗透法在200至1,250℃、或400至700℃、或450至550℃或450至500℃范围内的温度进行。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法还包括在粉碎所述中间粒子之前冷却所述中间粒子的步骤，任选地其中所述冷却达到低于100℃或低于50℃的温度，或达到环境温度。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法还包括在粉碎所述中间粒子之前将所述中间粒子钝化的步骤，任选地其中所述钝化在惰性气体中或在氧浓度低于10体积％氧的环境中进行。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述粉碎装置是喷射磨机。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中粉碎所述中间粒子的步骤在惰性气体中或在氧浓度低于10体积％氧的环境中进行。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述方法是连续过程，或者其中所述方法是间歇过程。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述多孔碳骨架通过气体吸附测量的微孔和/或介孔的总孔体积为P₁cm³/g，其中P₁的值为至少0.4，或至少0.5，或至少0.6，或至少0.7，或至少0.75，或至少0.8，或至少0.85，或至少0.9，或至少0.95，或至少1，或至少1.05，或至少1.1，或至少1.2。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述多孔碳骨架通过气体吸附测量的微孔和/或介孔的总孔体积为P₁cm³/g，其中P₁的值不超过2.5，或不超过2.2，或不超过2，或不超过1.8，或不超过1.6，或不超过1.5，或不超过1.4，或不超过1.3。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述多孔碳骨架通过气体吸附测量的微孔和/或介孔的总孔体积为P₁cm³/g，其中P₁的值在0.4至2.5的范围内，或在0.6至2.5的范围内，或在0.7至2的范围内，或在0.7至1.2的范围内。

14.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述多孔碳骨架的D₅₀粒径在60至150μm的范围内。

15.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述多孔碳骨架的D₅₀粒径为至少30μm，或至少40μm，或至少50μm，或至少60μm，或至少70μm，或至少80μm。