[发明专利]一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法

权利要求书

1.一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤S1酸溶：室温条件下搅拌光伏锯末浆并往其中加入有机酸溶解金属杂质，固液分离得到混合物；

步骤S2碱溶：室温条件下往上述混合物中加入强碱性物质，强碱性物质与微米硅粉反应，溶解掉部分硅，形成多孔微米硅粉，通过分离得到多孔微米硅粉并干燥；

步骤S3解理纳米化：将分离干燥后的多孔微米硅粉与还原性醇类有机溶剂加入砂磨机，使多孔微米硅粉沿解理面剥离，形成多孔纳米片状硅；

步骤S4均质分散：往多孔纳米片状硅与还原性醇类有机溶剂的混合浆料中加入导电炭黑、粘结剂，并进行均质分散，获得均一浆料；

步骤S5喷雾造粒：利用均一浆料喷雾造粒形成多孔纳米硅基复合负极材料；

所述强碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠、乙醇钾、氨基钠、氨基钾、四甲基氢氧化铵中的一种或多种的水溶液；

所述还原性醇类有机溶剂为丁二醇、丁三醇、丙二醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、乙醇、甲醇中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法，其特征在于，步骤S1所述的有机酸为甲磺酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、富马酸、樟脑磺酸中的一种或多种，所述有机酸的浓度为0.1mol/L～5mol/L，所述有机酸溶解金属杂质时光伏锯末浆与有机酸混合的悬浮液的pH为3～6，所述酸溶的时间为0.5h～2h，光伏锯末浆搅拌的速度为500rpm～1000rpm。

3.根据权利要求1所述的一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法，其特征在于，步骤S2所述强碱性物质溶液的浓度为0.01mol/L～0.5mol/L，所述混合物与强碱性物质的固液比为1：5g/mL～1：20g/mL，碱溶时溶液的温度为50℃～100℃，碱溶时间为0.1h～2h，所述干燥温度为70℃～100℃，干燥时间为2h～10h。

4.根据权利要求1所述的一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法，其特征在于，步骤S3所述砂磨的介质为氧化锆、硅酸锆、钇增韧氧化锆、铈增韧氧化锆中的一种，所述砂磨的介质尺寸为0.1mm～1mm，所述砂磨的固液比为1：10g/mL～1：40g/mL，所述砂磨时间为5h～30h。

5.根据权利要求1所述的一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法，其特征在于，步骤S3所述多孔纳米片状硅砂磨至等效投影面积粒径为80nm～400nm。

6.根据权利要求1所述的一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法，其特征在于，步骤S4所述粘结剂为乙基纤维素、羧丙基纤维素、聚乙酸乙烯酯、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法，其特征在于，步骤S4所述多孔纳米片状硅：导电炭黑：粘结剂的质量比为（45～90）：（9～40）：（1～15）。

8.根据权利要求1所述的一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法，其特征在于，步骤S4均质分散在乳化机中进行，转速为1500rpm～3000rpm，所述均质时间为1h～5h。

9.根据权利要求1所述的一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法，其特征在于，步骤S5喷雾造粒在拥有雾化器的雾化塔中进行，进口温度为120℃～200℃，出口温度为80℃～100℃，均一浆料的上料速率为0.1L/min～1L/min，雾化器转速为10000rpm～20000rpm。