[发明专利]锂离子电池、纳米硅材料及制备方法

权利要求书

1.一种纳米硅材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

将二氧化硅、镁金属、掺杂剂按照指定的质量比混合均匀，得到混合物；

将所述混合物置于高温反应炉中，通入惰性气体后，在指定的升温速率下升至指定温度，高温反应一段时间后，自然降温至室温，得到反应产物；

取出所述反应产物进行初步水洗、酸洗、再水洗，烘干，得到粗颗粒硅；

所述粗颗粒硅与分散剂按照指定的质量比混合均匀，然后按照指定研磨工艺研磨指定时间、干燥、过筛，得到纳米硅。

2.根据权利要求1所述的纳米硅材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂剂为氧化硼、氮化硼、五氧化二磷中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的纳米硅材料的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅、镁金属以及掺杂剂的质量比范围为1：(0.6-1.6)：(0.05-0.15)。

4.根据权利要求1所述的纳米硅材料的制备方法，其特征在于，所述指定升温速率为2—10℃/min；所述指定温度为600—1200℃；所述高温反应时间为1—6h。

5.根据权利要求1所述的纳米硅材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丙酮、苯、甲苯、环己烷中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1所述的纳米硅材料的制备方法，其特征在于，所述粗颗粒硅与所述分散剂的质量比范围为1：(5—10)。

7.根据权利要求1所述的纳米硅材料的制备方法，其特征在于，所述指定研磨工艺包括球磨和砂磨，所述球磨的转速为30-100rpm。所述球磨的时间为0.5-3h，所述砂磨的转速为1000-3000rpm，所述砂磨的时间为30-60h。

8.根据权利要求1所述的纳米硅材料的制备方法，其特征在于，所述纳米硅的平均粒径为50-300nm。

9.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的纳米硅材料的制备方法制备得到的纳米硅材料。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，还包括负极片和电解液；所述负极片中纳米硅材料、导电剂、粘结剂的质量比例为80:10:10；所述电解液为LiPF₆的有机溶液，所述电解液的摩尔浓度范围包括1.2mol/L。