[发明专利]纳米结构的电池活性材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于制备纳米结构体的方法，所述方法包括：

提供具有布置于其上的催化剂颗粒的多孔基底，该催化剂颗粒包含铜、铜化合物和/或铜合金；和

由所述催化剂颗粒生长纳米结构体。

2.权利要求1的方法，其中所述纳米结构体包括纳米线。

3.权利要求1的方法，其中所述纳米结构体包含硅。

4.权利要求3的方法，其中所述纳米结构体包含单晶硅、多晶硅、无定形硅、或它们的组合。

5.权利要求3的方法，其中所述纳米结构体包含单晶芯和壳层，其中所述壳层包含无定形硅、多晶硅、或它们的组合。

6.权利要求3的方法，其中所述纳米结构体包括硅纳米线。

7.权利要求6的方法，其中所述纳米线具有约10nm至约100nm的平均直径。

8.权利要求6的方法，其中所述纳米线具有约30nm至约50nm的平均直径。

9.权利要求1的方法，其中所述基底是碳基基底。

10.权利要求1的方法，其中所述基底包含具有布置于其上的催化剂颗粒的颗粒群。

11.权利要求10的方法，其中所述基底包含石墨颗粒群。

12.权利要求11的方法，其中所述纳米结构体包含硅纳米线。

13.权利要求1的方法，其中所述基底包含多个氧化硅颗粒、多个碳薄片、碳粉末、石墨、石墨烯、石墨烯粉末、碳纤维、碳纳米结构体、碳纳米管、炭黑、网或织物。

14.权利要求1的方法，其中所述催化剂颗粒具有约5nm至约100nm的平均直径。

15.权利要求1的方法，其中所述催化剂颗粒具有约20nm至约50nm的平均直径。

16.权利要求1的方法，其中所述催化剂颗粒包含铜氧化物。

17.权利要求16的方法，其中所述铜氧化物包括氧化铜(I)(Cu₂O)、氧化铜(II)(CuO)、或它们的组合。

18.权利要求1的方法，其中所述催化剂颗粒包含单质铜(Cu)、氧化铜(I)(Cu₂O)、氧化铜(II)(CuO)、或它们的组合。

19.权利要求1的方法，其中所述催化剂颗粒包含乙酸铜、硝酸铜、或包含螯合剂的铜络合物。

20.权利要求1的方法，其中提供具有布置于其上的催化剂颗粒的多孔基底包括：合成包含铜和/或铜化合物的胶体纳米颗粒以及然后将该纳米颗粒沉积在基底上。

21.权利要求20的方法，其中所述纳米颗粒包含单质铜(Cu)、氧化亚铜I(Cu₂O)、氧化铜II(CuO)、或它们的组合。

22.权利要求20的方法，其中所述基底包含石墨颗粒群。

23.权利要求1的方法，其中提供具有布置于其上的催化剂颗粒的多孔基底包括：通过将铜无电沉积到所述基底上从而在所述基底上合成离散颗粒。

24.权利要求23的方法，其中所述基底包含石墨颗粒群。

25.权利要求24的方法，其中通过将铜无电沉积到所述基底上从而在所述基底上合成离散颗粒包括：将所述基底浸入包含至多10毫摩尔铜离子的无电镀覆溶液中。

26.权利要求1的方法，其中提供具有布置于其上的催化剂颗粒的多孔基底包括：将所述多孔基底浸入包含铜离子和/或铜络合物的溶液中，由此使所述铜离子和/或所述铜络合物吸附在所述基底的表面上，从而在所述基底的表面上形成离散纳米颗粒。

27.权利要求26的方法，其中所述溶液是碱性水溶液。

28.权利要求26的方法，其中所述基底包含石墨颗粒群。

29.权利要求1的方法，其中生长纳米结构体包括：通过VSS或VLS合成技术生长硅纳米线。

30.权利要求1的方法，该方法包括：在生长纳米结构体之后，将所述基底和所述纳米结构体纳入电池浆料中。