[发明专利]泡沫状硅粉与其制备方法以及应用其的锂离子电池

权利要求书

1.一种泡沫状硅粉的制备方法，包括以下步骤：

在硅镁合金粉末表面包覆铟铋合金层；

通过低氧氧化工艺氧化包覆有铟铋合金层的硅镁合金粉末；

氧化后酸洗去除氧化物、铟、铋及镁，得到硅粉；

对硅粉在介质中球磨，得到微孔结构的泡沫状硅粉。

2.根据权利要求1所述的泡沫状硅粉的制备方法，其中，所述硅镁合金粉末表面包覆铟铋合金层还包括以下步骤：

在真空或惰性气体氛围下、温度高于铟铋合金共晶点的条件下，对所述包覆有铟铋合金层的硅镁合金粉末进行固相扩散处理。

3.根据权利要求1所述的泡沫状硅粉的制备方法，其中：

在所述铟铋合金层中的铟铋合金的熔点低于金属镁的燃点；

所述铟铋合金层采用的铟铋合金中铟的质量百分比为5～25wt％。

4.根据权利要求1所述的泡沫状硅粉的制备方法，其中：

所述氧化工艺采用氧的体积百分比为5％～20％的氧氮混合气体；

进行氧化工艺氧化时，温度条件为250℃～400℃。

5.根据权利要求1所述的泡沫状硅粉的制备方法，其中：

对所述硅粉在介质中球磨时，所述介质包括含碳有机物；

在所述球磨后，还包括高温煅烧工艺，以在所述泡沫状硅粉表面形成碳导电层。

6.根据权利要求5所述的泡沫状硅粉的制备方法，其中，所述含碳有机物的介质选自以下至少一种：沥青丙酮溶液、沥青四氢呋喃溶液、聚乙烯醇水溶液及聚酰亚胺/N-甲基吡咯烷酮溶液。

7.根据权利要求1所述的泡沫状硅粉的制备方法，其中，所述硅镁合金粉末的制备包括以下步骤：

在氩气氛围下，先熔炼硅块和部分镁块，再分步添加镁块，熔炼完成保温一段时间后将熔炼得到的混合液浇注入预热后的铸铁铸模，得到硅镁合金锭；

将冷却后的所述硅镁合金锭破碎，并在氮气氛围下过筛分级，制备得到硅镁合金粉末。

8.根据权利要求1所述的泡沫状硅粉的制备方法，其中：

酸洗去除氧化物、铟、铋及镁时，采用的酸洗溶液包括盐酸和/或硝酸；

所述酸洗溶液中盐酸和/或硝酸与水的体积百分比为1∶1。