[发明专利]锂离子电池三维多孔硅粉负极材料无氟化制备方法

摘要

一种锂离子电池三维多孔硅粉负极材料无氟化制备方法，通过将普通的微米硅、镁颗粒化合反应生成硅化镁，然后在高温下将硅化镁进行热解，形成镁蒸汽和具有三维多孔结构的硅粉。本发明提供的锂离子电池三维多孔硅粉负极材料无氟化制备方法，制备过程实现无氟化，避免环境污染；材料具有多孔结构，可以对硅颗粒得体积效应进行自吸收；材料比容量和循环稳定性得到了一定的提高；合成工艺简单、易于操作、材料制备成本低。

主权项

一种锂离子电池三维多孔硅粉负极材料无氟化制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）制备硅化镁微米硅、镁颗粒化合反应生成硅化镁，取一定量的硅粉和镁粉，根据硅、镁反应的化学量使镁粉过量20%，将原料研磨混匀后用容器装好，放入管式炉内，制备硅化镁；（2）制备多孔硅负极材料将步骤（1）得到的物料再次研磨混匀，用容器装好，放入管式炉内，高温分解硅化镁，从而得到多孔硅；反应完成后，对所得多孔硅粉用盐酸进行酸洗，以除掉粉末中残留的Mg、Mg2Si及MgO等杂质；将酸洗后的物料烘干，放入管式炉内，进行高温处理，以除掉酸洗后粘附在硅颗粒表面上的杂质；所得物料过筛后即得到颗粒均一的多孔硅粉材料；（3）制备多孔硅/碳复合负极材料按照多孔硅、碳质量比为1:1，取步骤（2）得到的多孔硅粉材料粉和葡萄糖（C6H12O6·H2O）粉末，加入蒸馏水搅拌均匀，然后将溶液置于负压环境中以除去孔隙中的空气，搅拌混匀后将溶液倒入水热釜中，进行水热反应，水热反应后，将烘干的物料在管式炉内进行热处理，随炉冷却后过筛即得到多孔硅/碳复合材料。