【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池材料，涉及一种纳米硅电池负极材料的制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池具有高能量密度、高功率密度、长寿命以及环境友好等特点，目前锂离子主要采用石墨作为负极材料，但石墨的理论比容量较低，其理论比容量只有372mah/g，不能满足人们对高能量密度的需求。而单质si在常温下的理论比容量高达4200mah/g，是一种理论比容量极高的锂离子电池负极材料。与石墨相比，硅元素在地壳中含量丰富，分布广泛，价廉易得，有望成为石墨负极的理想替代品。相对于充放电过程中石墨类材料低于10％的体积变化，单质硅有300％的体积变化率。而采用硅材料纳米化来缓解充放电时材料中的应力释放是一个有效的方法。同时采用碳材料包覆或者混掺的方法减少硅材料和电解液接触，提高首效和固体电解质界面(sei)的稳定性，同时提高硅基负极的电导率。
2、目前较成熟制备纳米硅的方法包括激光法和硅烷裂解法等方法。而这些方法都有成本过高的缺点或者容易带来环境污染的隐患。在硅基负极锂离子电池中，硅的粒径越小，体积效应对电极的破坏性越小。当硅的粒径小于100nm时，电极的体积效应问题可得到有效缓解。因此，需要寻找一种更加经济、安全、高效的制备纳米硅的方法，以促进硅基负极锂离子电池的发展和商业化应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种纳米硅电池负极材料的制备方法。
2、本专利技术具体方法如下：
3、步骤(1)将3～10份左旋葡萄糖酮和50～100份微米级硅粉加入到50～300份异丙
4、步骤(2)分散体系a中加入5～10份石墨烯粉末，在混料机上搅拌4～8小时，使石墨烯表面充分浸润，得到分散体系b；
5、步骤(3)将分散体系b用珠磨机研磨4～12小时，经200～300目的筛网筛分后得到分散体系c；
6、步骤(4)使用喷雾干燥机对分散体系c进行喷雾干燥，得到石墨烯包覆的纳米硅粉末；
7、步骤(5)将3～10份沥青加入到50～300份四氢呋喃溶剂中，搅拌均匀；然后加入制得的石墨烯包覆的纳米硅粉末继续搅拌均匀，使用喷雾干燥机进行喷雾干燥，得到混合粉末；
8、步骤(6)将混合粉末置于高温炭化炉中，惰性气体保护下进行煅烧，研磨后经100～200目的筛网筛分后得到纳米硅电池负极材料；煅烧温度1000～1300℃，煅烧时间3～6小时。
9、以上份数均为重量份数。
10、进一步，所述的微米级硅粉的粒径为1～20微米。
11、进一步，所述的石墨烯粉末横向尺寸为0.1～1μm，层数为10～50层，比表面积为30～700㎡/g。
12、本方法方法采用物理方法，环境友好，工艺简单，安全性高，能够降低生产成本。本方法使用石墨烯作为助磨剂，在提高硅研磨效率的同时，可以在纳米硅表面包覆一层石墨烯，能够有效提高纳米硅纳米颗粒的导电性。
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1.一种纳米硅电池负极材料的制备方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种纳米硅电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述的微米级硅粉的粒径为1～20微米。
3.如权利要求1所述的一种纳米硅电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述的石墨烯粉末横向尺寸为0.1～1μm，层数为10～50层，比表面积为30～700㎡/g。
【技术特征摘要】
1.一种纳米硅电池负极材料的制备方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种纳米硅电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述的微米级硅粉的粒径为1～20微米。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔石，郝美娟，冯登华，
申请(专利权)人：湖州市吴兴区核源金属新材研究院，
类型：发明
国别省市：
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