本發(fā)明涉及復(fù)合顆粒，用于產(chǎn)生其的方法和其用途。
背景技術(shù)：
1、智能手機(jī)和平板pc、吸塵器、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、無(wú)人機(jī)和汽車it裝置的鋰離子可再充電電池需要組合高容量和高輸出的負(fù)極活性材料。硅（理論比容量：4,200?mah/g）的理論比容量高于目前使用的石墨（理論比容量：372?mah/g）的理論比容量，硅作為負(fù)極活性材料引起了關(guān)注。
2、然而，硅（si）響應(yīng)于電化學(xué)鋰插入和解吸附而膨脹和收縮，并且膨脹時(shí)的體積高達(dá)收縮時(shí)體積的約3倍至4倍。結(jié)果，硅顆粒自毀并從電極上脫落，并且因此使用硅的鋰離子可再充電電池具有非常低的循環(huán)特性。因此，目前正在進(jìn)行廣泛的研究，不僅是將硅用作石墨的替代品，而且還將硅用作在整體結(jié)構(gòu)膨脹和收縮減少的情況下的負(fù)極活性材料。在這項(xiàng)研究中，已經(jīng)進(jìn)行了許多嘗試，以形成具有碳材料的復(fù)合材料。
3、作為具有高容量和長(zhǎng)壽命的負(fù)極活性材料的實(shí)例，專利文件1公開了一種通過(guò)以下方法獲得的硅-碳復(fù)合材料（si-c復(fù)合材料）：使多孔碳材料在高溫下與硅烷氣體接觸，以在多孔碳材料的孔中產(chǎn)生硅。專利文件1中教導(dǎo)的多孔碳材料的孔為5?nm至1,000?nm，并使其與硅烷氣體反應(yīng)以用硅填充孔。
4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
5、專利文獻(xiàn)
6、專利文件1：jp?2018-534720?a（pct專利的翻譯）
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、要通過(guò)本發(fā)明解決的問(wèn)題
2、在專利文件1中教導(dǎo)的多孔碳材料中，存在的問(wèn)題是si-c復(fù)合材料由于孔徑小，并且在硅填充期間孔被硅填充等原因，在鋰離子可再充電電池的充電期間無(wú)法減少電極的體積膨脹。
3、因此，本發(fā)明的目的是提供由si-c復(fù)合材料組成的復(fù)合顆粒，其能夠在鋰離子可再充電電池的充電期間減少電極的體積膨脹。
4、用于解決問(wèn)題的方式
5、本發(fā)明具有例如以下方面。
6、[1]
7、一種復(fù)合顆粒，其包括碳材料和硅，其中
8、he真密度，即使用氦氣通過(guò)干式密度測(cè)量得到的真密度為1.30?g/cm3或以上且2.10?g/cm3或以下，
9、ba真密度，即使用1-丁醇通過(guò)濕式密度測(cè)量得到的真密度為1.00?g/cm3或以上且1.64?g/cm3或以下，并且
10、所述he真密度大于所述ba真密度。
11、[2]
12、根據(jù)[1]所述的復(fù)合顆粒，其進(jìn)一步包括空腔，如在其橫截面上觀察到的，所述空腔的直徑為0.2?μm或以上且20?μm或以下。
13、[3]
14、根據(jù)[1]或[2]所述的復(fù)合顆粒，其中在拉曼光譜中，在450?cm-1或以上且495?cm-1或以下存在峰。
15、[4]
16、根據(jù)[3]所述的復(fù)合顆粒，其中
17、在拉曼光譜中，當(dāng)所述峰的強(qiáng)度表示為isi并且g波段的強(qiáng)度（1,580?cm-1附近的峰強(qiáng)度）表示為ig時(shí)，isi/ig為1.3或以下。
18、[5]
19、根據(jù)[4]所述的復(fù)合顆粒，其中在拉曼光譜中，當(dāng)d波段的強(qiáng)度（1,350?cm-1附近的峰強(qiáng)度）為id時(shí)，id/ig為0.2或以上且1.4或以下。
20、[6]
21、根據(jù)[1]至[5]所述的復(fù)合顆粒，其中所述碳材料是多孔碳，并且硅存在于所述多孔碳的孔中。
22、[7]
23、根據(jù)[1]至[6]中任一項(xiàng)所述的復(fù)合顆粒，其中硅含量為30質(zhì)量%或以上且80質(zhì)量%或以下，并且氧氣含量為4.0質(zhì)量%或以下。
24、[8]
25、根據(jù)[1]至[7]中任一項(xiàng)所述的復(fù)合顆粒，其中在使用cu-kα輻射通過(guò)粉末xrd得到的xrd圖譜中，(sic(111)表面的峰強(qiáng)度)/(si(111)表面的峰強(qiáng)度)為0.01或以下。
26、[9]
27、根據(jù)[1]至[8]中任一項(xiàng)所述的復(fù)合顆粒，其中基于體積的累積粒度分布中的50%粒徑dv50為1.0?μm或以上且40.0?μm或以下，并且90%粒徑dv90為50.0?μm或以下。
28、[10]
29、根據(jù)[1]至[9]中任一項(xiàng)所述的復(fù)合顆粒，其中bet比表面積為0.5?m2/g或以上且30.0?m2/g或以下。
30、[11]
31、根據(jù)[1]至[10]中任一項(xiàng)所述的復(fù)合顆粒，其中根據(jù)x射線光電子光譜法的窄光譜的si、o和c的原子比分別表示為asi、ao和ac，并且根據(jù)si?2p光譜分析的si類型比率，sio2和sio的比率分別表示為bsio2和bsio，asi為0.05或以上，并且ac/(ac?+?asi?×?(bsio2?+?bsio))為0.55或以上。
32、[12]
33、一種用于產(chǎn)生復(fù)合顆粒的方法，所述方法具有步驟（a）：使包括含硅氣體的氣體在300℃或更高且500℃或更低下與滿足以下條件的多孔碳接觸，以使硅沉淀在所述多孔碳的孔中。
34、條件：包括如在其橫截面上觀察到的直徑為0.2?μm或以上且20?μm或以下的空腔，以及在氮?dú)馕綔y(cè)試中，當(dāng)在相對(duì)壓力p/p0為0.01時(shí)的孔體積表示為v0.01，并且當(dāng)在相對(duì)壓力p/p0為0.99時(shí)的孔體積表示為v0.99時(shí)，v0.99為0.4?cm3/g或以上且1.5?cm3/g或以下，并且v0.01/v0.99為0.4或以上。
35、[13]
36、根據(jù)[12]所述的用于產(chǎn)生復(fù)合顆粒的方法，所述方法進(jìn)一步具有步驟（b）：使包括具有不飽和鍵的烴的氣體在500℃或更低下與在所述步驟（a）中獲得的顆粒接觸。
37、[14]
38、根據(jù)[12]或[13]所述的用于產(chǎn)生復(fù)合顆粒的方法，所述方法進(jìn)一步具有使在所述步驟（a）中獲得的顆粒氧化的步驟（c）。
39、[15]
40、根據(jù)[13]所述的用于產(chǎn)生復(fù)合顆粒的方法，所述方法進(jìn)一步具有使在所述步驟（b）中獲得的顆粒氧化的步驟（c）。
41、[16]
42、根據(jù)[12]至[15]中任一項(xiàng)所述的用于產(chǎn)生復(fù)合顆粒的方法，其中產(chǎn)生了根據(jù)[1]至[11]中任一項(xiàng)所述的復(fù)合顆粒。
43、[17]
44、一種負(fù)極活性材料，其包括根據(jù)[1]至[11]中任一項(xiàng)所述的復(fù)合顆粒。
45、[18]
46、一種負(fù)極復(fù)合層，其包括根據(jù)[17]所述的負(fù)極活性材料。
47、[19]
48、一種鋰離子可再充電電池，其包括根據(jù)[18]所述的負(fù)極復(fù)合層。
49、本發(fā)明的效果
50、根據(jù)本發(fā)明，有可能在鋰離子可再充電電池充電期間減少電極的體積膨脹。
1.一種復(fù)合顆粒，其包含碳材料和硅，其中：
2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合顆粒，其進(jìn)一步包含空腔，所述空腔的如在其橫截面上觀察到的直徑為0.2?μm或以上且20?μm或以下。
3.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合顆粒，其中拉曼光譜中在450?cm-1與495?cm-1之間存在峰。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合顆粒，其中
5.?根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合顆粒，其中d波段的強(qiáng)度（1,350?cm-1附近的峰強(qiáng)度）表示為id，并且id/ig介于0.2與1.4之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合顆粒，其中所述碳材料是多孔碳，并且硅存在于所述多孔碳的孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合顆粒，其中硅含量為30質(zhì)量%或以上且80質(zhì)量%或以下，并且氧氣含量為4.0質(zhì)量%或以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合顆粒，其中在使用cu-kα輻射通過(guò)粉末xrd得到的xrd圖譜中，(sic(111)表面的峰強(qiáng)度)/(si(111)表面的峰強(qiáng)度)為0.01或以下。
9.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合顆粒，其中基于體積的累積粒度分布中的50%粒徑dv50介于1.0?μm與40.0?μm之間，并且90%直徑dv90為50.0?μm或以下。
10.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合顆粒，其中bet比表面積為0.5?m2/g或以上且30.0?m2/g或以下。
11.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合顆粒，其中根據(jù)x射線光電子光譜法的窄光譜獲得的si、o和c的原子比分別表示為asi、ao和ac，并且根據(jù)si?2p光譜分析的si類型，sio2和sio的比率分別表示為bsio2和bsio，asi為0.05或以上，并且ac/(ac?+?asi?×?(bsio2?+?bsio))為0.55或以上。
12.一種用于產(chǎn)生復(fù)合顆粒的方法，所述方法包含步驟（a）：使包括含硅氣體的氣體在300℃或更高且500℃或更低下與滿足以下條件的多孔碳接觸，以使硅沉淀在所述多孔碳的孔中。，
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于產(chǎn)生復(fù)合顆粒的方法，所述方法進(jìn)一步包含步驟（b）：使包括具有不飽和鍵的烴的氣體在500℃或更低下與在所述步驟（a）中獲得的顆粒接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于產(chǎn)生復(fù)合顆粒的方法，所述方法進(jìn)一步包含使在所述步驟（a）中獲得的顆粒氧化的步驟（c）。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于產(chǎn)生復(fù)合顆粒的方法，所述方法進(jìn)一步包含使在所述步驟（b）中獲得的顆粒氧化的步驟（c）。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于產(chǎn)生復(fù)合顆粒的方法，其中產(chǎn)生了根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合顆粒。
17.一種負(fù)極活性材料，其包含根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合顆粒。
18.一種負(fù)極復(fù)合層，其包含根據(jù)權(quán)利要求17所述的負(fù)極活性材料。
19.一種鋰離子可再充電電池，其包含根據(jù)權(quán)利要求18所述的負(fù)極復(fù)合層。