[发明专利]具有核‑壳结构的材料

摘要

公开了一种具有复合颗粒的材料。该复合颗粒包括外壳和内核，所述外壳含有如碳、氮、氧和硫的元素，所述内核由锂合金化材料如锡、硅、铝和/或锗制成。如果外壳由碳制成，则复合颗粒的外壳具有小于20nm的平均厚度，且复合颗粒具有小于100nm的外部平均直径。在一些情形中，内核由锡、锡二元合金、锡三元合金和锡四元合金制成。

主权项

一种材料，包含：具有外壳和内核的复合颗粒，所述外壳由碳制成，所述内核具有第一容积和任选的第二容积，所述第一容积由锂合金化材料制成，所述锂合金化材料含有选自锡、硅、铝和锗的元素，所述任选的第二容积是孔隙空间；所述复合颗粒具有小于100nm的外部平均直径；其中所述外壳具有小于20nm的平均厚度；且其中所述锂合金化材料选自锡、锡二元合金、锡三元合金和锡四元合金，其中所述复合颗粒是通过包括如下步骤的方法制备的：提供具有外壳和内核的成分的粉末前体材料；在氩气气体中悬浮该前体材料的所述粉末以形成气溶胶；和使气溶胶穿过等离子炬的热区，其中所述前体材料中的碳经历形成碳碎片的碳化机制；使所述前体粉末中锡材料熔化以当冷却时通过成核过程形成核；和使所述碳碎片聚集于所述核上，并基于相对混溶性偏析到核的表面。