[发明专利]锂离子电池硅复合负极材料及其制备方法

摘要

发明公开了一种锂离子电池硅复合材料及其制备方法。制备方法包括利用多孔生物二氧化硅基体浸渍金属氧化物的前驱物，干燥后，在高温下分解成二氧化硅与金属或非金属氧化物的复合物，然后利用镁热反应，同时还原氧化硅和金属氧化物成硅及金属，再通过盐酸酸洗，获得硅与金属或非金属的复合物。该复合材料中，金属均匀分布在多孔硅的孔中，有利于提高硅的导电率，该材料作为锂离子电池负极材料时，其中的金属或非金属作为惰性材料，对硅材料起连接和支撑作用，有助于缓解体积带来的膨胀应力，因此具有可逆容量高，循环性能好，倍率性能优异的优点。

主权项

一种锂离子电池硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，为硅和金属复合物的制备方法，方法步骤依次为：步骤1：将介孔二氧化硅前驱物浸渍于0.01 M‑‑12 M 金属氧化物的前驱物溶液中, 待其充分吸收溶液后，过滤、烘干，获得混合物；步骤2：将步骤1）获得的混合物在空气中加热到300‑850 摄氏度，焚烧2‑6 个小时，获得多孔二氧化硅与金属氧化物的复合物；步骤3：将步骤2）所获得的复合物与镁粉按质量比1:0.1‑‑20混合后，在惰性气氛中加热至600‑850 摄氏度，保持2‑12 小时； 步骤4：将步骤3）获得的产物冷却后，浸入0.2‑6M 的盐酸水溶液，除去杂质，经过滤、清洗和干燥后获得多孔硅与金属复合材料；步骤1中，所述的介孔二氧化硅前驱物，该原料选择稻壳灰、硅藻土或者甘蔗渣灰，或者其任意混合；步骤1中，所述的金属氧化物的前驱物为钛、铜和镍的硝酸盐、氯化盐或者乙酸盐，或为钛酸四丁脂。