[发明专利]一种用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅的制备方法

权利要求书

1.一种用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将硅化镁原料在含有氨气的气氛中于600-900℃反应2-24h，得到含有多孔硅的粗产物，所述硅化镁原料其颗粒粒径为0.2-10微米；

(2)将所述步骤(1)中得到的所述含有多孔硅的粗产物经酸洗处理后得到用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅，所述蚁巢状多孔硅具有连续的孔道结构；

所述步骤(1)中，所述反应为3Mg₂Si+4NH₃→3Si+2Mg₃N₂+6H₂；

所述步骤(1)中，所述含有氨气的气氛为氨气与保护性气体的混合气氛。

2.如权利要求1所述用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述硅化镁原料是通过将硅粉与镁粉均匀混合后在惰性气氛中热反应制备得到的；该热反应是在400-900℃的温度下保温1-12h，所述硅粉与镁粉两者的质量比为1:(1.8-3)。

3.如权利要求1所述用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅的制备方法，其特征在于，其中，所述氨气在该含有氨气的气氛中的体积分数为5-95％；所述保护性气体为惰性气体。

4.如权利要求1所述用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述硅化镁原料是经过球磨处理，从而使得该硅化镁原料的颗粒粒径为0.2-10微米，所述球磨处理是在惰性气体的保护下进行的。

5.如权利要求1所述用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述酸洗处理是采用盐酸酸洗以除去氮化镁，所述氮化镁为所述步骤(1)得到的所述含有多孔硅的粗产物中的反应副产物，该酸洗处理产生的氨气被收集后，用于参与所述步骤(1)，该酸洗处理产生的镁盐被用于制取镁单质原料。

6.如权利要求1所述用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)得到的所述蚁巢状多孔硅，比表面积为30-56m²/g，振实密度为0.77-0.85g/cm³，压实密度为1.64-1.97g/cm³。