具有多孔结构的预锂化合金的制备方法技术

具有多孔结构的预锂化合金的制备方法，属于锂离子电池富锂负极材料领域。硅或锗和铝物质的量的比为(10‑40)：(60‑90)，经悬浮熔炼制备成分均匀的合金铸锭，厚度为20‑40μm的合金薄带，研磨后获得合金粉末；置于氩气除氧的盐酸中进行脱合金化处理，确保合金中Al被完全去除，经超纯水和乙醇依次清洗干燥后，获得纳米多孔硅或锗的粉末；在真空条件下加热以去除其吸附的气体和水分，再按照锂与硅或锗物质的量的比为(21‑25)：5在充满氩气的条件下配料，密封条件下180‑200℃保温4‑10小时，冷却至室温，即可。在循环初期具有更高的比容量，锂硅和锂锗合金的比容量分别可达～1000和700mAh/g。

Preparation of pre-lithium alloys with porous structure

【技术实现步骤摘要】
具有多孔结构的预锂化合金的制备方法
本专利技术属于锂离子电池富锂负极材料领域，具体涉及一种具有多孔结构的锂硅和锂锗粉末材料的制备方法。
技术介绍
近年来，高比容量的锂-硫和锂-氧电池体系越来越受到人们广泛的关注，为了缓解金属锂负极在循环过程中产生枝晶的问题，从而提升其安全性，推动锂-硫和锂-氧电池体系在智能电网、电动汽车等诸多大型储能领域的应用，预锂化合金负极材料作为金属锂负极材料的替代品成为了研究的热点之一，如何提高预锂化合金的储锂比容量成为首要解决的问题。目前制备预锂化合金的方法主要是熔炼，以锂硅合金为例，即首先把硅粉和一定比例的锂片混合，加热使锂片融化，制备出锂硅合金铸锭，然后通过球磨获得锂硅合金粉末，其粒径在几微米至几十微米。较大的粒径使活性材料仅表面与电解液接触，有限的固/液反应界面限制了电荷的转移与传输，从而不利于其储锂能力的提升。研究表明，减小锂硅合金粉末的粒径可以提高固/液接触面积，因此可以获得较高的储锂比容量。
技术实现思路
为了提升预锂化合金的储锂比容量问题，本专利技术提供了一种制备具有多孔结构的预锂化合金的方法，包含以下步骤：(1)选择硅铝或锗铝合金作为母合金，其成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备具有多孔结构的预锂化合金的方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)选择硅铝或锗铝合金作为母合金，其成分为硅或锗和铝物质的量的比为(10‑40)：(60‑90)，上述硅或锗和铝两者总的物质的量为100，经悬浮熔炼制备成分分布均匀的合金铸锭，然后通过熔体纺丝技术制备成厚度为20‑40μm的合金薄带，经研磨获得合金粉末；(2)将步骤(1)获得的合金粉末置于氩气除氧的1‑3M盐酸中进行脱合金化处理12‑24小时，直至溶液中无气体生成，确保合金中Al被完全去除，经超纯水和乙醇依次清洗干燥后，获得纳米多孔硅或锗的粉末；(3)将步骤(2)制备的纳米多孔硅或锗的粉末在真空条件下加热到100‑150℃...

【技术特征摘要】
1.一种制备具有多孔结构的预锂化合金的方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)选择硅铝或锗铝合金作为母合金，其成分为硅或锗和铝物质的量的比为(10-40)：(60-90)，上述硅或锗和铝两者总的物质的量为100，经悬浮熔炼制备成分分布均匀的合金铸锭，然后通过熔体纺丝技术制备成厚度为20-40μm的合金薄带，经研磨获得合金粉末；(2)将步骤(1)获得的合金粉末置于氩气除氧的1-3M盐酸中进行脱合金化处理12-24小时，直至溶液中无气体生成，确保合金中Al被完全去除，经超纯水和乙醇依次清洗干燥后，获得纳米多孔硅或锗的粉末；(3)将步骤(2)制备的纳米多孔硅或锗的粉末在真空条件下加热到100-150℃以去除其吸附的气体和水分，再按照锂与硅或锗物质的量的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯超，宋晓艳，杨菁菁，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11