[發明專利]多孔復合材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201380003181.7
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103931027A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 柳正宇;李龍珠;姜允雅;李美林;金帝映
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M4/583;H01M4/13;H01M10/052
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陳海濤;穆德駿

1.一種多孔復合材料，其由化學式1表示并具有5%～90%的孔隙率，

<化學式1>

MO_x

其中M為選自如下元素中的至少一種元素：硅(Si)、錫(Sn)、鋁(Al)、銻(Sb)、鉍(Bi)、砷(As)、鍺(Ge)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、銦(In)、鈦(Ti)和鎵(Ga)，且0.5<x<1。

2.如權利要求1所述的多孔復合材料，其中所述多孔復合材料的孔隙率為20%～80%。

3.如權利要求1所述的多孔復合材料，其中化學式1中的x是通過氧氣的量測定的，所述氧氣包含在通過對所述多孔復合材料進行加熱而產生的氣體中。

4.如權利要求1所述的多孔復合材料，其中所述多孔復合材料包含(半)金屬和所述(半)金屬的氧化物，

其中所述(半)金屬選自：Si、Sn、Al、Sb、Bi、As、Ge、Pb、Zn、Cd、In、Ti、Ga及它們的合金。

5.如權利要求4所述的多孔復合材料，其中所述(半)金屬為Si，所述(半)金屬氧化物為SiO₂，且M為Si。

6.如權利要求1所述的多孔復合材料，其中孔形成在所述多孔復合材料的表面上，或形成在所述多孔復合材料的表面上和內部。

7.如權利要求6所述的多孔復合材料，其中在所述多孔復合材料的表面上的孔的直徑為10nm～1000nm。

8.如權利要求1所述的多孔復合材料，其中所述多孔復合材料的布魯厄-埃米特-特勒(BET)比表面積為2m²/g～100m²/g。

9.如權利要求4所述的多孔復合材料，其中所述(半)金屬和所述(半)金屬氧化物為納米晶體的形式。

10.如權利要求9所述的多孔復合材料，其中所述納米晶體的直徑為0.1nm～100nm。

11.如權利要求1所述的多孔復合材料，還包含在所述多孔復合材料上的碳涂層。

12.一種制備多孔復合材料的方法，所述方法包括：

在對(半)金屬粒子和(半)金屬氧化物粒子進行混合之后進行機械合金化的步驟；

將合金化的混合粒子與電沉積溶液接觸以將金屬粒子電沉積在所述混合粒子的表面上的步驟，所述電沉積溶液通過對基于氟化物的溶液和金屬前體溶液進行混合而制得；

通過將所述混合粒子與腐蝕溶液接觸而對所述具有電沉積在其上的金屬粒子的混合粒子進行腐蝕的步驟；以及

將經腐蝕的混合粒子與金屬去除溶液接觸以除去電沉積的金屬粒子的步驟。

13.如權利要求12所述的方法，其中所述(半)金屬選自：硅(Si)、錫(Sn)、鋁(Al)、銻(Sb)、鉍(Bi)、砷(As)、鍺(Ge)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、銦(In)、鈦(Ti)和鎵(Ga)，以及它們的合金。

14.如權利要求12所述的方法，其中所述(半)金屬粒子對所述(半)金屬氧化物粒子的摩爾比為80:20～50:50。

15.如權利要求12所述的方法，其中在隔絕氧氣的氣氛中實施所述在對(半)金屬粒子和(半)金屬氧化物粒子進行混合之后進行機械合金化的步驟。

16.如權利要求15所述的方法，其中所述隔絕氧氣的氣氛為：包含氮氣、氬氣、氦氣、氪氣或氙氣的惰性氣氛；氫氣氣氛；或真空氣氛。

17.如權利要求12所述的方法，其中所述機械合金化選自：高能球磨、行星式球磨、攪拌球磨和振動研磨。

18.如權利要求12所述的方法，其中所述基于氟化物的溶液為選自如下物質中的一種或多種：氟化氫(HF)、氟化硅(H₂SiF₆)和氟化銨(NH₄F)。

19.如權利要求12所述的方法，其中所述金屬前體溶液包含選自如下物質中的一種或多種：銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)和銅(Cu)。