一种纳米硅基材料的制备方法技术

本发明专利技术属于储能研究领域，特别涉及一种纳米硅基材料的制备方法，所述方法主要包括合金制备、粉碎和纳米颗粒制备三个主要步骤；通过控制合金制备过程中的充电电流及极化状况，控制嵌锂速度，使得硅基材料体积膨胀，在颗粒内部形成裂纹，便于后续的粉粹过程进行颗粒破碎；而纳米颗粒制备过程可以将合金中的非硅基组分去除而得到纳米硅基材料。

Method for preparing nano silicon base material

The invention belongs to the field of energy storage, particularly relates to a preparation method of nano silicon based materials, the method mainly includes the preparation of alloy, pulverization and nanoparticles were prepared by three steps; through the charging current and the polarization of preparation process control system in the control of alloy, lithium, making silicon based materials the volume expansion, the formation of cracks in the grains, facilitate the subsequent process of pure powder particle breakage; and the preparation process of nano particles can be non silicon alloy in the group and removal of nano silicon materials.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米硅基材料的制备方法
本专利技术属于储能研究领域，特别涉及一种纳米硅基材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池以其比能量大、工作电压高、自放电率小、体积小、重量轻等优势，自其诞生以来，便给储能领域带来了革命性的变化，被广泛应用于各种便携式电子设备和电动汽车中。然而随着人们生活水平的提高，更高的用户体验对锂离子电池提出了更高的要求：质量更轻、使用时间更长等。为了解决上述问题必须寻找新的性能更加优异的电极材料。目前商业化的锂离子电池负极材料主要为石墨，但因其理论容量仅为372mAh·g-1，已不能满足用户的迫切需求。因此，更高比容量的负极材料开发迫在眉睫。作为锂离子电池负极材料，硅材料一直备受关注，其理论容量为4200mAh·g-1，是已商业化的石墨容量的10倍以上。且它具有低的嵌锂电位、低原子重量、高能量密度、价格较便宜、环境友好等优势，成为新一代高容量负极材料的最优选择之一。但硅材料本身导电性能差，充放电过程中体积膨胀大而容易造成材料结构破坏和机械粉碎，故其循环性能衰减快，更广泛的应用受到限制。为了解决上述问题，现有技术主要有硅颗粒纳米化，之后再重新造球得到微米级硅基材料二次颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米硅基材料的制备方法，主要包括如下步骤：步骤1，合金制备，将大尺寸硅基颗粒制备成电极，然后与动力源物质制成的电极组装成对电极；加入电解液，形成离子通道；接通外电路形成电子通道，电化学反应得到合金材料；步骤2，粉碎，取出步骤1得到的合金材料，施加外力，使合金材料破碎，得到纳米尺寸的合金颗粒；步骤3，纳米颗粒制备，除去合金颗粒中的非硅组分，得到纳米硅基材料。

【技术特征摘要】
1.一种纳米硅基材料的制备方法，主要包括如下步骤：步骤1，合金制备，将大尺寸硅基颗粒制备成电极，然后与动力源物质制成的电极组装成对电极；加入电解液，形成离子通道；接通外电路形成电子通道，电化学反应得到合金材料；步骤2，粉碎，取出步骤1得到的合金材料，施加外力，使合金材料破碎，得到纳米尺寸的合金颗粒；步骤3，纳米颗粒制备，除去合金颗粒中的非硅组分，得到纳米硅基材料。2.根据权利要求1所述的纳米硅基材料的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述大尺寸硅基颗粒的粒径D1≥1μm，所述硅基颗粒包括单质硅、硅的氧化物、硅基复合材料中的至少一种。3.根据权利要求1所述的纳米硅基材料的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述动力源物质能够提供离子，且所述离子能够与大尺寸硅基颗粒反应形成硅基合金材料；所述电解液能够传导所述动力源物质中脱出的离子。4.根据权利要求1-3任一项所述的纳米硅基材料的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述动力源物质包括富锂物质、能够提供离子的正极电极材料、作为电极材料的金属物质中的至少一种；所述电解液包括溶质和溶剂，所述溶质包含所述动力源物质中脱出的离子，溶质浓度为0.1mol/L～1.5mol/L。5.根据权利要求4所述的纳米硅基材料的制备方法，其特征在于：所述富锂物质包括预嵌锂负极材料和富锂正极材料中的至少一种，所述作为电极材料的金属物质包括金属锂、金属钠、金属钾、金属镁、金属铝和金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛方会，杨玉洁，
申请(专利权)人：广东烛光新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44