[发明专利]一种微米多孔Si结构、锂离子电池Si@C电极的制备方法

权利要求书

1.一种制造微米多孔Si结构、锂离子电池Si@C电极的方法，包括以下步骤：

步骤1，使用腐蚀液腐蚀Al-Si铸造合金中的Al元素以回收微米Si；

步骤2，使用HF和HNO₃的混合溶液进一步腐蚀所述的微米Si，以制备微米多孔Si结构；

步骤3，通过炭化工艺在所述微米多孔Si结构表面包覆非晶C，以获得微米多孔Si@C结构；

步骤4，通过浆料涂覆工艺制备电极：将所述微米多孔Si@C结构与粘结剂、导电剂均匀混合后涂覆在集流体表面。

2.根据权利要求1所述的制造微米多孔Si结构、锂离子电池Si@C电极的方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述Al-Si铸造合金中Si元素质量分数为5-70wt.％。

3.根据权利要求1所述的制造微米多孔Si结构、锂离子电池Si@C电极的方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述腐蚀液与Al元素反应能够形成可溶性盐；所述腐蚀液包括HCl、HNO₃、H₂SO₄、NaOH、KOH溶液中的一种或几种；所述腐蚀液浓度为1-20mol/L，腐蚀时间为0.5-12h。

4.根据权利要求1所述的制造微米多孔Si结构、锂离子电池Si@C电极的方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述混合溶液中HF和HNO₃的体积比例范围为0.1-10，混合溶液浓度为1-20mol/L，腐蚀时间为0.5-12h。

5.根据权利要求1所述的制造微米多孔Si结构、锂离子电池Si@C电极的方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述炭化工艺的Si和炭源的质量比为0.5-5，炭化温度为500-1000℃，保温时间为1-5h。

6.根据权利要求1所述的制造微米多孔Si结构、锂离子电池Si@C电极的方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述电极中微米多孔Si@C结构的质量比例为65-95wt.％，所述导电剂为导电炭黑(super P)，所述粘结剂为羧甲基纤维素(CMC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯酸(PAA)中的任一种，所述集流体为Cu、不锈钢、Ni中的任一种。

7.一种使用根据权利要求1-6中任一项所述的方法制造的微米多孔Si结构、锂离子电池Si@C电极，包括微米多孔Si@C结构，其特征在于，

所述微米多孔Si@C结构的尺寸为0.5-10μm，孔径尺寸为5-100nm；

所述Si@C结构中C的质量分数为5-50wt.％。

8.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求7所述的微米多孔Si结构、锂离子电池Si@C电极。