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1. WO2022002404 - VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON KOHLENSTOFF-BESCHICHTETEN SILICIUMPARTIKEL FÜR LITHIUMIONEN-BATTERIEN

Veröffentlichungsnummer WO/2022/002404
Veröffentlichungsdatum 06.01.2022
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2020/068651
Internationales Anmeldedatum 02.07.2020
IPC
H01M 4/04 2006.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
4Elektroden
02Elektroden, die aus einem aktiven Material bestehen oder ein solches enthalten
04Herstellungsverfahren allgemein
H01M 4/134 2010.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
4Elektroden
02Elektroden, die aus einem aktiven Material bestehen oder ein solches enthalten
13Elektroden für Akkumulatoren mit nichtwässrigen Elektrolyten, z.B. für Lithium-Akkumulatoren; Herstellungsverfahren derselben
134Elektroden auf der Basis von Metallen, Si oder Legierungen
H01M 4/1395 2010.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
4Elektroden
02Elektroden, die aus einem aktiven Material bestehen oder ein solches enthalten
13Elektroden für Akkumulatoren mit nichtwässrigen Elektrolyten, z.B. für Lithium-Akkumulatoren; Herstellungsverfahren derselben
139Herstellungsverfahren
1395von Elektroden auf der Basis von Metallen, Si oder Legierungen
H01M 4/36 2006.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
4Elektroden
02Elektroden, die aus einem aktiven Material bestehen oder ein solches enthalten
36Wahl von Stoffen als aktive Materialien, aktive Massen, aktive Flüssigkeiten
H01M 4/38 2006.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
4Elektroden
02Elektroden, die aus einem aktiven Material bestehen oder ein solches enthalten
36Wahl von Stoffen als aktive Materialien, aktive Massen, aktive Flüssigkeiten
38von Elementen oder Legierungen
H01M 4/62 2006.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
4Elektroden
02Elektroden, die aus einem aktiven Material bestehen oder ein solches enthalten
62Wahl von nichtaktiven Stoffen als Zusätze für aktive Massen, z.B. Bindemittel, Füllstoffe
Anmelder
  • WACKER CHEMIE AG [DE]/[DE]
Erfinder
  • HAUFE, Stefan
  • DRÄGER, Christoph
  • WEGENER, Jennifer
Vertreter
  • EGE, Markus
  • BELZ, Ferdinand
  • BITTERLICH, Bianca
  • BUDCZINSKI, Angelika
  • DEFFNER-LEHNER, Maria
  • FRITZ, Helmut
  • FRÄNKEL, Robert
  • MAI, Marit
  • MIESKES, Klaus
  • RIMBÖCK, Karl-Heinz
Prioritätsdaten
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON KOHLENSTOFF-BESCHICHTETEN SILICIUMPARTIKEL FÜR LITHIUMIONEN-BATTERIEN
(EN) METHOD FOR PRODUCING CARBON-COATED SILICON PARTICLES FOR LITHIUM-ION BATTERIES
(FR) PROCÉDÉ DE PRODUCTION DE PARTICULES DE SILICIUM REVÊTUES DE CARBONE POUR BATTERIES AU LITHIUM-ION
Zusammenfassung
(DE) Ein Gegenstand der Erfindung sind Verfahren zur Herstellung von nicht-aggregierten Kohlenstoff-beschichteten Siliciumpartikeln, die durchschnittliche Partikeldurchmesser d50 von 1 bis 15 μm haben sowie ≤ 10 Gew.-% Kohlenstoff und ≥ 90 Gew.-% Silicium enthalten, je bezogen auf das Gesamtgewicht der Kohlenstoff-beschichteten Siliciumpartikel, indem Trockenmischungen enthaltend Siliciumpartikel und ein oder mehrere polymere Kohlenstoff-Precursoren, die ein oder mehrere Sauerstoffatome und ein oder mehrere Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe umfassend Stickstoff, Schwefel und Phosphor enthalten, in oxidativer Atmosphäre bei einer Temperatur von 200 bis 400°C behandelt werden (thermische Behandlung), und anschließend unter inerter Atmosphäre carbonisiert wird.
(EN) The invention relates to methods for producing non-aggregated carbon-coated silicon particles, which have average particle diameters d50 of 1 to 15 μm and contain ≤ 10 wt.% carbon and ≥ 90 wt.% silicon, in each case relative to the total weight of the carbon-coated silicon particles, by treating dry mixtures containing silicon particles and one or more polymeric carbon precursors, which contain one or more oxygen atoms and one or more heteroatoms selected from the group consisting of nitrogen, sulfur and phosphorus, in oxidative atmosphere at a temperature of 200 to 400°C (thermal treatment) and subsequently performing carbonization in inert atmosphere.
(FR) L'invention concerne des procédés de production de particules de silicium revêtues de carbone non agrégées, qui présentent des diamètres de particule moyens d50 de 1 à 15 µm et contiennent ≤ 10 % en poids de carbone et ≥ 90 % en poids de silicium, dans chaque cas par rapport au poids total des particules de silicium revêtues de carbone, par traitement de mélanges secs contenant des particules de silicium et un ou plusieurs précurseurs de carbone polymère, qui contiennent un ou plusieurs atomes d'oxygène et un ou plusieurs hétéro-atomes sélectionnés dans le groupe constitué par l'azote, le soufre et le phosphore, dans une atmosphère oxydante à une température de 200 à 400 °C (traitement thermique) puis réalisation d'une carbonisation sous atmosphère inerte.
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