[發(fā)明專利]IVA族小顆粒組合物和相關(guān)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980147034.0
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN102223972A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿爾基特·拉爾;羅伯特·J·多布斯
• 申請（專利權(quán)）人: 普里梅精密材料有限公司
• 主分類號: B22F7/00
• 分類號: B22F7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;蔡勝有

相關(guān)申請

本申請要求2008年10月24日提交的美國臨時申請61/108,336的優(yōu)先權(quán)，所述申請通過全文引用并到本文中。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明一般性涉及IVA族(例如硅、鍺)小顆粒組合物和相關(guān)方法。在一些實施方案中，所述小顆粒組合物和相關(guān)方法被用來在基材上形成層。

發(fā)明背景

IVA族元素包括硅和鍺。這類元素和相關(guān)組合物可用在例如電化學(xué)電池如電池組中。例如其可被加工成用來形成電池的電極(例如陽極、陰極)的粉末。

碾磨法通常使用研磨介質(zhì)來將產(chǎn)品材料破碎或擊打成較小的尺寸。例如，產(chǎn)品材料可提供為具有較大顆粒的粉的形式，碾磨法可用來減小顆粒的尺寸。

研磨介質(zhì)可具有各種尺寸和形狀。在典型的碾磨法中，研磨介質(zhì)在稱為磨機(例如球磨機、棒磨機、立式球磨機、攪拌介質(zhì)磨機、礫磨機)的設(shè)備中使用。磨機通常通過將產(chǎn)品材料分布在研磨介質(zhì)周圍并旋轉(zhuǎn)以在研磨介質(zhì)間引起碰撞而將產(chǎn)品材料顆粒破碎成較小的尺寸來運行，從而產(chǎn)生經(jīng)碾磨的顆粒組合物。

發(fā)明內(nèi)容

提供了IVA族(例如硅、鍺)小顆粒組合物和相關(guān)方法。

在一個方面，提供了一種方法。所述方法包括碾磨進料以形成包含IVA族元素且平均顆粒尺寸小于250nm的顆粒。所述方法還包括使基材與所述顆粒和液體的混合物接觸以在所述基材上形成包含所述IVA族元素的層。

在另一方面，提供了一種方法。所述方法包括碾磨進料以形成包含IVA族元素的顆粒。所述方法還包括在所述顆粒上形成厚度小于50nm的碳涂層。

在另一方面，提供了一種方法。所述方法包括提供包含IVA族元素的顆粒與液體的混合物。所述方法還包括使基材與所述混合物接觸以在所述基材上形成層，所述層包含超過50重量％的IVA族元素。

在另一方面，提供了一種顆粒組合物。所述顆粒組合物包括：包含IVA族元素且平均顆粒尺寸小于100nm的顆粒，其中所述顆粒組合物可旋涂。

在另一方面，提供了一種顆粒組合物。所述顆粒組合物包括：包含IVA族元素且平均顆粒尺寸小于100nm的顆粒，所述顆粒具有碳涂層。

在另一方面，提供了一種制品。所述制品包含基材和由上述顆粒組合物形成的涂層。

在另一方面，提供了一種制品。所述制品包括基材和由上述顆粒組合物形成的涂層。

通過下面結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明的其他方面、實施方案和特征將變得顯而易見。這些附圖是示意性的而非按比例繪制。為清楚起見，各圖中并未標記每一個部件，而且當(dāng)在不影響本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的前提下不必要示出時，也并未示出本發(fā)明的各個實施方案的每一個部件。本文中結(jié)合的所有專利申請和專利均通過全文引用結(jié)合到本文中。在沖突的情況下，以本說明書(包括定義)為準。

附圖說明

圖1示出了電化學(xué)電池的示意圖，該電化學(xué)電池含有根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的小顆粒組合物所形成的電極。

圖2示出了一種電池組結(jié)構(gòu)，該電池組結(jié)構(gòu)含有根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的小顆粒組合物所形成的電極。

圖3A-3D為實施例1中所述顆粒的SEM圖像。

圖4為描繪實施例2中所述經(jīng)浸涂的基材的照片。

圖5為例示實施例3中所述經(jīng)旋涂的基材的照片。

圖6A-6D為實施例4中所述顆粒的SEM圖像。

圖7A-7D為實施例5中所述顆粒的SEM圖像。

圖8A-8D為實施例5中所述顆粒的SEM圖像。

圖9A-9D為實施例6中所述顆粒的SEM圖像。

圖10A-10D為實施例7中所述顆粒的SEM圖像。

圖11A和11B為實施例9中所述顆粒的STEM圖像。

具體實施方式

本發(fā)明一般性涉及IVA族(例如硅、鍺)小顆粒組合物和相關(guān)方法。所述顆粒可例如利用碾磨法形成。在一些實施方案中，所述顆粒含導(dǎo)電涂層如碳。所述小顆粒組合物可用來涂布基材，涂布可采用多種技術(shù)，例如旋涂、浸涂和鑄涂。所產(chǎn)生的涂層可具有改進的性質(zhì)，例如使用過程中提高的穩(wěn)定性及更高的應(yīng)力吸收。所述涂層在電池組應(yīng)用中特別有用，例如作為電極上的涂層。其他應(yīng)用包括例如用在電子學(xué)中的導(dǎo)電墨。