[发明专利]一种锂离子电池球形多孔硅负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池球形多孔硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、合成单分散二氧化硅：按照体积比0.5～10:50～180，将正硅酸乙酯分散在无水乙醇中，再滴加氨水，搅拌1～48h，得到单分散二氧化硅；

b、反相乳液聚合：按照固液比0.1～1g:1～50mL，将a步骤得到的单分散二氧化硅分散在去离子水中，滴加到含乳化剂的油相中，搅拌乳化1～5min，蒸发，得到球形二氧化硅球簇；

c、金属热还原：将b得到的二氧化硅球簇与氯化钠按照质量比1:1～20混合，加去离子水，搅拌0.5～5h，在90～100℃将水分蒸干；再按照二氧化硅与金属还原剂质量比1:0.1～10混合，在惰性气氛下，以1～10℃/min的速率升温至500～1000℃，保温1～12h，冷却至室温，将冷却后的产物在酸中浸泡，洗涤，干燥，即得。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池球形多孔硅负极材料的制备方法，其特征在于，a步骤中所述氨水的浓度为10～38wt％。

3.根据权利要求1或2所述的一种锂离子电池球形多孔硅负极材料的制备方法，其特征在于，a步骤中还可含有模板剂CTAB、F127、聚苯乙烯微球、碳球中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池球形多孔硅负极材料的制备方法，其特征在于，b步骤中所述乳化剂为十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇倍半油酸酯、失水山梨醇单异构硬脂酸酯、丙二醇脂肪酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、单硬脂酸甘油酯、Hypermer 2296、Hypermer 2524、Hypermer 2234、Hypermer B-246 SF、Hypermer 1083 SF、Hypermer 1599A、Hypermer B-210、Hypermer 1031、Hypermer B-206、聚乙二醇辛基苯基醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯-6合成醇、烷氧基化C12/C15醇、聚氧乙烯-6 C12/C15醇、聚氧乙烯醚天然脂肪醇的一种或多种。

5.根据权利要求1或4所述的一种锂离子电池球形多孔硅负极材料的制备方法，其特征在于，b步骤中所述油相为乙烷、丙烷、正丁烷、庚烷、壬烷、癸烷、正己烷、1-十八烯、十二烷、十六烷、异丁烷、正戊烷、新戊烷、异戊烷、新己烷、异己烷、环己烷、正辛烷、异辛烷中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池球形多孔硅负极材料的制备方法，其特征在于，c步骤中所述金属还原剂为镁、铝、锂、钠、钾金属粉末中的至少一种；所述金属粉末的粒径为100～300目。

7.根据权利要求1或6所述的一种锂离子电池球形多孔硅负极材料的制备方法，其特征在于，c步骤中所述惰性气氛为氮气、氩气、氦气中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池球形多孔硅负极材料的制备方法，其特征在于，c步骤中所述将冷却后的产物在酸中浸泡具体为：先将冷却后的产物在盐酸或者硫酸中浸泡去除杂质，再用1～10wt％的氢氟酸浸泡1～30min。

9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池球形多孔硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述盐酸或者硫酸的浓度为1～36wt％。

10.权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到的锂离子电池球形多孔硅负极材料，其特征在于，所述球形多孔硅负极材料的粒径为1～100μm。