[发明专利]一种锂离子电池多孔纳米硅-碳复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔硅-碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)提供一硅-活泼金属合金块体；

(2)用所述合金块体与液相造孔剂进行反应以除去所述合金块体中的活泼金属，得到多孔硅纳米材料；

(3)用氢氟酸清洗所述多孔硅纳米材料以去除氧化硅，得到经氢氟酸清洗处理的多孔硅纳米材料；

(4)在惰性气体中，在碳源存在下，对所述经氢氟酸清洗处理的多孔硅纳米材料进行煅烧，得到多孔硅-碳复合材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的活泼金属选自下组：铝、铁、镁、锌、钙、铅，或其组合。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的液相造孔剂是能与活泼金属反应而不与单质硅反应的溶液；较佳地，所述的液相造孔剂为无机酸；更佳地，所述的液相造孔剂为无机强酸。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碳源为含碳气体，较佳地选自下组：甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、丙炔，或其组合。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的惰性气体选自下组：氮气、氦气、氩气、氖气，或其组合。

6.一种多孔硅-碳复合电极材料，其特征在于，所述的电极材料是用如权利要求1-5任一所述的方法制备的。

7.如权利要求6所述的材料，其特征在于，所述的电极材料具有选自下组的一个或多个特征：

所述的电极材料为纳米颗粒，较佳地，所述纳米颗粒的粒径为5nm-300nm；

所述电极材料的比表面积为10-500cm²/g；

所述的负极材料的放电比容量为>900mAh/g，较佳地为>1000mAh/g，>1100mAh/g，最佳地，所述的负极材料的放电比容量为1200-1600mAh/g；

所述的负极材料的库伦效率(第二次充放电循环后)为≥92％，较佳地为≥95％，更佳地为≥97％。

8.一种电池负极，其特征在于，所述的电池负极是用如权利要求6所述的材料制备的，或所述的电池负极含有如权利要求6所述的材料。

9.一种制品，其特征在于，所述的制品是用如权利要求6所述的材料制备的，或所述的制品含有如权利要求6所述的材料，或所述的制品具有如权利要求8所述的电池负极。

10.如权利要求9所述的制品，其特征在于，所述的制品是电池，且所述的电池包括正极，负极，电解液和隔膜，且所述的负极材料包括如权利要求6所述的材料，或所述的负极为权利要求8所述的电池负极。