[发明专利]一种三维枝晶多孔硅的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种三维枝晶多孔硅的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1、前驱体合金制备：取适量铝硅合金，使用熔炼设备将铝硅合金进行熔配，得到液态铝硅合金，将得到的液态铝硅合金进行适宜的熔体处理，然后调控熔体的冷却速度并浇注获得试样，将所得试样采用线切割和预磨机磨制进行处理，得到厚度为5μm~500μm的前驱体合金；

S2、将步骤S1得到的厚度为5μm~500μm的前驱体合金置于腐蚀液进行脱合金处理，得到脱合金试样；

S3、后续处理：将步骤S2得到的脱合金试样，先用去离子水反复冲洗100s~300s，然后再放入无水乙醇中，利用超声波清洗6min~15min，从而清除残留的其他杂质附着物，最后将湿润状态下的试样放入真空干燥箱中干燥5h~10h，即可得到三维微/纳米枝晶结构多孔硅材料；

所述步骤S1中的所述熔体处理为对铝硅合金中初生铝的细化处理、初生硅或共晶硅的变质孕育处理，具体为将液态铝硅合金分别加入一定量的Al-5Ti-B、Al-10Sr、Al-3P中间合金进行熔体处理；

所述步骤S1中的铝硅合金为二元铝硅合金或多元铝硅合金，所述的铝硅合金为块状或棒状试样；

所述的二元铝硅合金，硅的质量含量范围是5.0%-30.0%，余量为铝。

2.根据权利要求1所述多孔硅的制备方法，其特征在于，所述的多元铝硅合金，硅的质量含量范围是5.0%-30.0%，添加的合金元素质量含量范围为1.0%-10.0%，余量为铝；所述的添加的合金元素为以下元素的一种或两种以上组合：铜元素、铁元素、镁元素、铬元素、镍元素、锰元素、锌元素、锆元素、钛元素、锂元素、银元素、钒元素、铈元素、镧元素、钇元素、铌元素。

3.根据权利要求1所述多孔硅的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的腐蚀液为酸性溶液或碱性溶液，所述酸性溶液为盐酸、硫酸或硝酸，所述碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾。

4.根据权利要求1所述多孔硅的制备方法，其特征在于，所述制备方法制备的三维枝晶多孔硅材料可应用于多孔硅复合材料制备、超级电容器、高比容量的储能器件。