[发明专利]大洋粘土镁热还原制备多孔硅作为锂离子电池负极材料

权利要求书

1.大洋粘土镁热还原制备多孔硅作为锂离子电池负极材料，其特征在于：该多孔硅材料的比表面积可以达到80m²·g^-1左右，平均孔径为10nm左右，孔容为0.290cm³·g^-1左右；将获得的多孔硅用于制备LIB负极多孔碳硅复合材料，该多孔碳硅复合材料的初始比容量能达到1500mAh·g^-1-2300mAh·g^-1，经过120次的循环后其仍能提供190mAh·g^-1-550mAh·g^-1的可逆比容量。

2.如权利要求1所述的大洋粘土镁热还原制备多孔硅作为锂离子电池负极材料，其特征在于：需要采取以下配方：大洋粘土与4mol/L硫酸溶液的质量比为1：3；PC-SiO₂、镁粉和氯化钠的质量比为1：0.8：1；PC-Si与蔗糖的质量比为1：0.8、1：1.6和1：2.4；多孔碳硅、乙炔黑和PVDF的质量比6:2:2。

3.如权利要求2所述的大洋粘土镁热还原制备多孔硅作为锂离子电池负极材料，其特征在于：将物料混合，然后按照以下条件进行造作：大洋粘土与硫酸溶液混合以后，转移到反应釜中，120℃反应12h，获得PC-SiO₂；PC-SiO₂、镁粉和氯化钠混合以后，转移到坩埚中，在管式炉中，低真空650℃反应5h，获得PC-Si；将PC-Si和蔗糖混合后，转移到瓷舟中，在管式炉中，氩气保护800℃反应2h，获得PC-Si@C；多孔碳硅材料、乙炔黑和PVDF按照6:2:2的比例混合均匀，加入适量NMP制成浆液；然后，使用刮刀法将制成的浆液涂附在铜箔上，并且在真空干燥箱中60℃干燥12h；质量负荷约为0.4mg/cm²；把干燥完的电极冲成直径为1.2cm的圆片，使用CR2025扣式电池壳，Celgard 2400膜做隔膜和商用锂片做对电极，在H₂O和O₂含量小于0.1PPm的高纯氩气手套箱中组装成半电池；电解液为1M LiPF₆溶解在碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯(EC:DEC＝1:1)的混合溶液中。