[发明专利]锂离子电池负极用珊瑚状纳米硅粉、负极材料及制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池负极用珊瑚状纳米硅粉制备方法，其特征在于，所述硅粉具有珊瑚的分枝形状，分枝直径为50～500nm,所述硅粉内部含有Al,Sn,Zn,Mg,Pb,Ni,Cu,Fe,Ti和Mn合金元素中的至少一种，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将Al、Si和深度合金元素原料放入熔炼坩埚，加热至500-1000℃，搅拌均匀后获得合金熔体；所述深度合金元素选自Sn,Zn,Mg,Pb,Ni,Cu,Fe,Ti和Mn元素中的至少一种；

步骤2：将变质剂加入到步骤1所得的合金熔体中并熔化，搅拌均匀，得到变质后的合金熔体；

步骤3：将变质后的合金熔体进行凝固处理，获得合金块体；

步骤4：合金块体进行酸浸刻蚀，去除Al基体；

步骤5：步骤4所得产物经洗涤、烘干后即可获得珊瑚状纳米硅粉。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，合金熔体内硅的含量为5-40wt.％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，合金熔体中，所述深度合金元素的含量为0.1-20wt.％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述的变质剂为Al-Sr合金、Na盐、稀土合金和Al-P合金中的至少一种；优选地，变质剂与合金熔体的质量比为0.01％～33％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3中进行凝固处理采用的是自然冷却凝固，水冷冷却凝固、雾化冷却凝固、甩条带冷却凝固或水冷铜模冷却凝固中的一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤4中所使用的酸为盐酸、硫酸、磷酸、硝酸和氢氟酸中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所制备的珊瑚状纳米硅粉中含有附着在硅粉表面和固溶在硅粉基体内部的合金元素。

8.一种权利要求1～7中任意一项所述制备方法制得的锂离子电池负极用珊瑚状纳米硅粉，其特征在于，所述纳米硅粉的比表面积80m²·g^-1。

9.一种珊瑚状纳米硅/碳复合负极材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：使用如权利要求8所述的硅粉，通过采用有机碳源液体对硅粉进行浸泡，再在还原性气氛、惰性气氛或者真空条件下，500-1000℃热分解，对硅粉实现碳包覆形成复合材料。

10.如权利要求9所述的方法制备的珊瑚状纳米硅/碳复合负极材料。