[发明专利]功能型复合颗粒的无溶剂制备方法、复合颗粒及其应用

权利要求书

1.一种功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将低熔点活性物质与高比表面积的纳米材料进行机械物理共混，在流场剪切力和热作用下，各组分实现粉碎，活性物质实现气化，进而实现活性物质在纳米材料内表面的自发吸附和复合，最终得到功能型复合二次颗粒；其中，所述低熔点活性物质为熔点低于300℃的活性物质，所述高比表面积的纳米材料指比表面积≥50 m²/g的纳米材料；所述低熔点活性物质与高比表面积的纳米材料在高速共混设备中进行机械物理共混，共混速度为5000 r/min~50万r/min。

2.根据权利要求1所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述高比表面积的纳米材料包括：碳材料、金属氧化物、氮化物、有机骨架及相关衍生物；或：

所述低熔点活性物质包括：硫单质、硒单质、磷单质、锡单质及其化合物。

3.根据权利要求2所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述高比表面积的纳米材料为具有纳米中空结构的碳材料、氧化石墨烯、金属有机骨架、金属碳化物或者氮化物及其衍生物。

4.根据权利要求2或3所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述碳材料选自：科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、膨胀石墨、乙炔黑、SuperC45、硬碳、木炭或活性炭中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述低熔点活性物质为硫单质，所述高比表面积的纳米材料为具有中空结构的含碳材料，所得功能型复合颗粒为电化学储能电池的正极材料。

6.根据权利要求1所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述共混速度为5000 r/min~10万r/min。

7.根据权利要求6所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述共混速度为5000r/min~5万r/min。

8.根据权利要求7所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述共混速度为1万r/min~3万r/min。

9.根据权利要求1所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，机械物理共混的时间为10s~20min。

10.根据权利要求1所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，机械物理共混过程中施加温度，温度控制为室温～300℃。

11.根据权利要求1所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述低熔点活性物质的质量占功能型复合颗粒质量的1%~99%。

12.根据权利要求11所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述低熔点活性物质的质量占功能型复合颗粒质量的20%~99%。

13.根据权利要求1所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述低熔点活性物质的颗粒尺寸为1nm~100cm。

14.根据权利要求1～3任一项所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，原料还包括功能助剂。

15.根据权利要求14所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述功能助剂包括能够抑制多硫化物穿梭的材料。

16.根据权利要求14所述的功能型复合颗粒的无溶剂制备方法，其特征在于，所述功能助剂的添加量占功能型复合颗粒质量的0.01%%~30%。