[發明專利]結構化的粒子

有效

• 申請號: 201710219056.X
• 申請日: 2012-06-22
• 公開（公告）號: CN106935795B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 克里斯·弗蘭德;威廉·詹姆斯·麥克林;姜宇雄;馬姆杜·埃塞伊德·阿卜杜勒薩拉姆;劉豐明;菲爾·雷納
• 申請（專利權）人: 奈克松有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/133;H01M4/134;H01M4/1393;H01M4/1395;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李新紅

1.一種粉末，所述粉末包含帶柱狀物的粒子，所述帶柱狀物的粒子用作金屬離子電池組的活性組分，所述帶柱狀物的粒子包括粒子核和多個從所述粒子核延伸出的間隔開的柱狀物，其中，所述粉末的總體積的至少10％由具有不大于10微米的粒徑的粒子構成，其中柱狀物質量分數PMF大于或等于5重量％，其中：

PMF＝[(從所述粒子核延伸出的柱狀物的總質量)/(帶柱狀物的粒子的總質量)]x100％，

其中所述帶柱狀物的粒子的BET/PMF比率小于3，其中BET是以m²/g計的，并且

其中在所述粒子核上的所述柱狀物的平均柱狀物密度為至少1％。

2.根據權利要求1所述的粉末，其中，所述帶柱狀物的粒子包含電活性材料，所述電活性材料選自石墨、石墨烯、硬質碳、硅、鍺、鎵、錫、鋁、鉛、銦、銻、鉍、它們的氧化物、氮化物或氫化物、或含有硅、鍺、鎵、錫、鋁、鉛、銦、銻或鉍的復合材料合金。

3.根據權利要求1所述的粉末，其中，所述柱狀物由這樣的材料形成：在使用中在所述金屬離子電池組的金屬離子完全插入材料后經歷至少10％的體積膨脹的材料。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的粉末，其中，所述柱狀物包含硅或錫。

5.根據權利要求1-3中任一項所述的粉末，其中，所述核包含硅或碳。

6.根據權利要求5所述的粉末，其中，所述核包含硬質碳、石墨或石墨烯。

7.根據權利要求1-3中任一項所述的粉末，其中，所述柱狀物的體積為大于或等于多個粒子的總體積的5％。

8.根據權利要求1-3中任一項所述的粉末，其中，所述帶柱狀物的粒子的BET值小于200m²/g。

9.根據權利要求8所述的粉末，其中，所述帶柱狀物的粒子的BET值小于100m²/g。

10.根據權利要求9所述的粉末，其中，所述帶柱狀物的粒子的BET值小于35m²/g。

11.根據權利要求1-3中任一項所述的粉末，其中，所述粒子核的縱橫比為至少2∶1。

12.根據權利要求1-3中任一項所述的粉末，其中，在所述粒子核上的所述柱狀物的平均柱狀物密度為至少5％。

13.根據權利要求12所述的粉末，其中，在所述粒子核上的所述柱狀物的平均柱狀物密度在10-80％的范圍內。

14.根據權利要求1-3中任一項所述的粉末，其中，中值平均柱狀物直徑小于80nm。

15.根據權利要求1-3中任一項所述的粉末，其中，所述粒子的相反的表面攜帶柱狀物。

16.根據權利要求15所述的粉末，其中，所述柱狀物的平均長度小于5微米。

17.根據權利要求1-3中任一項所述的粉末，其中，所述粒子的兩個相反表面中的僅一個攜帶柱狀物。

18.根據權利要求17所述的粉末，其中，所述柱狀物的平均長度小于10微米。

19.根據權利要求1-3中任一項所述的粉末，其中，所述粒子基本上是彼此離散的。

20.根據權利要求1至3中任一項所述的粉末，其中，所述粉末的總體積的至少90％由具有小于25微米的粒徑的粒子構成。