[发明专利]一种用于锂离子电池负极的二维硅纳米片及其制备方法

权利要求书

1.一种用于锂离子电池负极的二维硅纳米片，其特征在于，按照以下方法制备而成，具体包括以下制备步骤：

步骤一：选择合适的硅合金，并将硅合金在酸溶液中刻蚀得到多孔硅；

步骤二：将步骤一获得的多孔硅转移到气流粉碎机中粉碎得到微米硅片；

步骤三：步骤二获得的微米硅片在分散剂的作用下，分散在溶剂中后进行砂磨处理，得到锂离子电池负极的二维硅纳米片。

2.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电池负极的二维硅纳米片，其特征在于，所述步骤一中选用的硅合金为SiCu，SiFe，SiMn，SiTi，SiAl，SiMg，SiSn和SiSb中的任意一种或几种的组合物，所述硅合金中硅的含量为1-99％，硅合金的平均粒径为50-1000目。

3.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电池负极的二维硅纳米片，其特征在于，所述步骤一中刻蚀所用的酸溶液为盐酸、硫酸、硝酸和氢氟酸中的任意一种或几种的组合物，刻蚀时间为2-120h，刻蚀温度为20-80℃。

4.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电池负极的二维硅纳米片，其特征在于，所述步骤二中气流粉碎机采用的气源为氮气、氩气、氦气或压缩空气中的任意一种或几种的组合物，气流粉碎机粉碎处理时间为1-24h。

5.根据权利要求4所述的一种用于锂离子电池负极的二维硅纳米片，其特征在于，气流粉碎机粉碎后的微米硅片的平均粒径为1-500μm，厚度为100-5000nm。

6.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电池负极的二维硅纳米片，其特征在于，所述步骤三中砂磨处理选用的溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、苯、甲苯、乙醚、四氢呋喃、氯仿、乙腈或二氯甲烷中的任意一种或几种；

所述分散剂为聚乙烯吡络烷酮，羟甲基纤维素、鞣酸、六偏磷酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或焦磷酸钠中的任意一种或几种的组合物；

砂磨处理过程中微米硅片的固含量为1-50wt％，分散剂的含量为0.01-1wt％。

7.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电池负极的二维硅纳米片，其特征在于，所述步骤三中砂磨处理的温度为10-50℃，砂磨时间为1-24h。

8.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电池负极的二维硅纳米片，其特征在于，所述步骤三中获得的二维硅纳米片的尺寸为20-2000nm，厚度为1-500nm，氧含量为0-40wt％。