锂离子电池三维多孔硅粉负极材料无氟化制备方法技术

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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学电源领域，具体涉及一种锂离子电池多孔硅负极材料的制备方法技术。
技术介绍
负极研究中除碳类负极材料外，许多研究集中在具有高容量储锂特性的金属(如 Al、Zn、Cu、Sn 等)、半导体(Si )、金属氧化物(如 CoO、Co3O4、Cu2O、NiO, FeO、SnO、Si Ox)、磷化物(Sn4P3)、锂过渡金属氮化物Li3_xMxN (Μ为Co、Cu、Ni)和磷化物Li7MP4 (Μ为Ti、V、Mn) 等材料上。金属氧化物首次循环效率低，且脱锂电位太高；锂过渡金属氮化物在短路或过放电时可能分解产生氮气；而嵌锂磷化物在空气中会释放出有毒气体磷化氢，有安全隐患。 对于锂合金来说，在锂离子嵌/脱过程中因体积效应导致电池容量迅速衰减。研究表明，将活性母体晶粒尺寸降到亚微米或纳米级能有效减小颗粒的绝对体积变化，显著改善电极的循环稳定性。单质硅的理论嵌锂容量(Li4.4Si vs. 4200mAh/g)是石墨类负极材料理论容量 (372mAh/g)的11倍，加之其嵌/脱锂电位理想、与电解液反应活性低及在地壳中储量丰富而成为下一代锂离子电池负极材料研究的热点。然而将硅作为锂离本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一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，...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨学林，石长川，余德馨，王凤军，
申请(专利权)人：三峡大学，中科恒达石墨股份有限公司，
类型：发明
国别省市：42