[发明专利]纳米硅锂离子电池负极材料的制备方法

权利要求书

1.纳米硅锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，取纯铝与纯硅置于真空熔炼炉中，混合熔炼成Si含量为11.0～16.0wt％的铝硅合金锭子；

步骤2，将铝硅合金锭子去除氧化层后吸铸成型，控制吸铸铜模的孔径为1.5～5.0mm，得到合金材料；

步骤3，将合金材料用酸搅拌腐蚀，去除合金化，水洗、离心、烘干后得到硅纳米颗粒。

2.纳米硅锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，取纯铝与纯硅置于真空熔炼炉中，混合熔炼成Si含量为11.0～16.0wt％的铝硅合金锭子；

步骤2，将铝硅合金锭子去除氧化层后吸铸成型，控制吸铸铜模的孔径为1.5～5.0mm，得到合金材料；

步骤3，将合金材料用酸搅拌腐蚀去除合金化，水洗、离心、烘干后得到硅纳米颗粒；

步骤4，将硅纳米颗粒粉末与导电剂、粘结剂搅拌混合均匀，得到电极浆料；

步骤5，将电极浆料均匀涂布在集流体上，烘干、滚压、裁片后得到电极片。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的铝硅合金中硅含量为12.0～16.0wt％。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的铝硅合金中硅含量为13.0～15.0wt％。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的吸铸铜模的孔径为2.0～3.0mm。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1的具体步骤为：按比例将纯铝纯硅和钛锭在低于2×10^-3Pa真空度下，通入氩气，熔炼纯钛锭2～5次去除氧气，电弧电流大小控制在60～200A，熔炼铝硅合金3～5次至合金均匀，电弧电流大小控制在60～200A，得到铝硅合金；步骤2的具体步骤为：将打磨后的铝硅合金和钛锭在低于2×10^-3Pa真空度下，通入氩气，熔炼纯钛锭2～5次去除氧气，电弧电流大小控制在60～200A，熔炼铝硅合金，电弧电流大小控制在60～200A，保持完全熔融状态2～10s，吸铸成型得到棒状铝硅合金。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤3的具体步骤为：将铝硅合金切割后置于0.5～5.0mol/L浓度HCl溶液中，搅拌腐蚀6～24h，离心后使用水清洗3～5次去除残余酸溶液；将溶液置于0.5～5.0mol/L HF的乙醇溶液中，搅拌腐蚀2～24h，去除多余的SiO₂，离心后使用水清洗3～5次去除残余酸溶液；将溶液置于60～80℃下烘干，得到硅纳米颗粒。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的硅纳米颗粒:导电剂:粘结剂的质量比为1:1:1。

9.根据权利要求2～8任一所述的制备方法制得的纳米硅锂离子电池负极材料。

10.根据权利要求9所述的纳米硅锂离子电池负极材料组装的锂离子电池，电解液为1MLiPF₆/EC:DMC:DEC＝1:1:1(V/V/V)。