[发明专利]一种硅纳米线/硅纳米颗粒二元团簇材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硅纳米线/硅纳米颗粒二元团簇材料，其特征在于，所述二元团簇材料由硅纳米线和硅纳米颗粒相互交联而成；

所述硅纳米线/硅纳米颗粒二元团簇材料的制备方法，包括以下步骤：

配制熔融电解盐；

用泡沫镍包裹氧化亚硅，并制作成工作电极；

加热熔融电解盐，将工作电极和阳极插入熔融电解盐中，并分别与电源负极和正极连接，以熔融盐为电解质，对氧化亚硅进行电解；

电解完成后，将工作电极取出，并去除泡沫镍，洗涤后，置于氢氟酸中浸泡，洗涤，干燥，即得硅纳米线/硅纳米颗粒二元团簇材料；

所述熔融电解盐的配制方法为：将CaCl₂和NaCl按照摩尔比为(0.5~2):1混合并于100~220℃下干燥10~15h，随后加热至500~900℃使其熔融，即得熔融电解质；

采用恒电压模式进行电解，电解过程中控制电解电压为2.2~2.8V，电解时间为5~10h，电解过程中的气氛为惰性气氛。

2.如权利要求1所述的硅纳米线/硅纳米颗粒二元团簇材料，其特征在于，用泡沫镍包裹氧化亚硅，并制作成工作电极具体方法为，将商业氧化亚硅粉体用泡沫镍进行包裹，然后固定在导电钼线上，构成工作电极。

3.如权利要求1所述的硅纳米线/硅纳米颗粒二元团簇材料，其特征在于，将工作电极插入熔融电解盐中，以石墨坩埚作为阳极，将工作电极接电源负极、将阳极接电源正极，以熔融电解盐为电解质进行电解。

4.如权利要求1所述的硅纳米线/硅纳米颗粒二元团簇材料，其特征在于，所述惰性气氛包括稀有气体或氮气。

5.如权利要求1所述的硅纳米线/硅纳米颗粒二元团簇材料，其特征在于，电解完成后，将工作电极取出，并在保护气氛下自然冷却，然后去除泡沫镍，依次用去离子水、盐酸洗涤，再置于氢氟酸中浸泡25~35min，再用去离子水洗涤，干燥即得硅纳米线/硅纳米颗粒二元团簇材料；其中，盐酸浓度为0.5~1.5M，氢氟酸浓度为0.1~1.5M，保护气氛包括稀有气体或氮气。

6.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，包括团簇结构的硅基活性物质、导电剂、粘结剂，其中，所述团簇结构的硅基活性物质为权利要求1~5任一所述的硅纳米线/硅纳米颗粒二元团簇材料。

7.一种如权利要求1~5任一所述的硅纳米线/硅纳米颗粒二元团簇材料作为负极活性材料在锂离子电池中的应用。

8.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求6所述的锂离子电池负极材料。