[发明专利]利用金刚线切割废硅粉制备锂电池负极材料的方法

权利要求书

1.利用金刚线切割废硅粉制备锂电池负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）将金刚线切割废硅粉使用0.1~0.5mol/L的盐酸、质量分数为30%~50%的硫酸、20%~45%的硝酸的混合溶液浸泡3~6h；之后漂洗并干燥；

b）在惰性气体保护下，将干燥后的金刚线切割废硅粉在180~260℃高温煅烧2~5小时；再使用0.03~0.08mol/L的氢氟酸浸泡，并磁力搅拌30~100min，获得表面改性硅粉A；

c）对表面改性硅粉A采用湿法研磨的方法进行粒径一致性处理得到一致性硅粉B，所述的一致性硅粉B粒径为D95粒径 30~50nm，且D20粒径10nm；

d）从所述的一致性硅粉B中分选出粒径为30~50nm的分选硅粉C，将所述的分选硅粉C进行碳化处理后，得到锂电池硅碳负极材料；

所述的粒径一致性处理是将所述的表面改性硅粉A按照粒径每增加100-200nm进行分档形成A1-A9不同粒径级别的表面改性硅粉，将纯化硅粉A1-A9分别与混合液H进行混合，分别得到AH1、AH2、AH3、AH4、AH5、AH6、AH7、AH8、AH9；将AH9研磨2h后与AH8混合后研磨3h后，再与AH7混合研磨4h后，再与AH6混合研磨3h后，再与AH5混合研磨4h后，再与AH4混合研磨5h后；再与AH3混合研磨5h后；再与AH2混合研磨4h后；再与AH1混合研磨8h后得到AH，将AH进行固液分离，干燥后得到一致性硅粉B；所述的混合液H包括分散剂、表面活性剂、添加剂，所述的添加剂为二乙醇胺或三乙醇胺。

2.根据权利要求1所述的利用金刚线切割废硅粉制备锂电池负极材料的方法，其特征在于，在所述的步骤a）前先去除金刚线切割废硅粉中残存的杂质。

3.根据权利要求1所述的利用金刚线切割废硅粉制备锂电池负极材料的方法，其特征在于，所述的盐酸、硫酸、硝酸体积比为1-2.5:0.8-1.5:1。

4.根据权利要求1或3所述的利用金刚线切割废硅粉制备锂电池负极材料的方法，其特征在于，盐酸、硫酸、硝酸的混合溶液的温度为40-80℃。

5.根据权利要求1所述的利用金刚线切割废硅粉制备锂电池负极材料的方法，其特征在于，所述的表面活性剂为SDBS，所述的分散剂为聚乙二醇200。

6.根据权利要求1所述的利用金刚线切割废硅粉制备锂电池负极材料的方法，其特征在于，分散剂30~60wt%，表面活性剂5~20wt%，添加剂5~20wt%。

7.根据权利要求1所述的利用金刚线切割废硅粉制备锂电池负极材料的方法，其特征在于，所述的混合液H的温度为60-90℃，pH为7-9。

8.根据权利要求1所述的利用金刚线切割废硅粉制备锂电池负极材料的方法，其特征在于，所述的研磨过程中，采用0.2~0.6mm的氧化锆或刚玉的球状或椭圆状研磨介质，研磨设备搅拌轴线速度8~12m/s，研磨时间2~8小时。

9.根据权利要求1所述的利用金刚线切割废硅粉制备锂电池负极材料的方法，其特征在于，所述的步骤b）的磁力搅拌叠加强迫振动，并形成强迫对流，强迫振动包括超声、机械搅拌、反应器晃动、电磁振动的任意一种。