[发明专利]三维蜂窝状纳米化Si的制备方法及其用途在审
| 申请号： | 201810176501.3 | 申请日： | 2018-03-03 |
| 公开（公告）号： | CN108390018A | 公开（公告）日： | 2018-08-10 |
| 发明（设计）人： | 不公告发明人 | 申请（专利权）人： | 江曼 |
| 主分类号： | H01M4/1395 | 分类号： | H01M4/1395;H01M4/38 |
| 代理公司： | 台州蓝天知识产权代理有限公司 33229 | 代理人： | 苑新民 |
| 地址： | 318000 浙*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | 本发明属于纳米Si的制备技术领域，涉及三维蜂窝状纳米化Si的制备方法及其用途，将d50为0.2～5μm的颗粒碳包覆前加入到电解质金属离子溶液中，进行超声波或乳化机均匀分散，使微米级Si颗粒表面附吸着金属离子，通过碳材料包覆微米级Si颗粒表面后，采用HF溶液或HF和HO‑的混合溶液对Si内部刻蚀时，利用金属离子附着点，对Si内部发起快速打孔，来达到切割微米Si内部结构，形成三维空间网络蜂窝状结构之完美的纳米化空间结构，十分有利于锂离子电池的锂离子在Si内部脱嵌过程中的体积膨胀，避免了现有技术因体积膨胀而造成内部粉化、破坏电极结构、锂离子电池循环寿命快速衰减的不足，本发明用于锂离子电池负极材料，所产生的循环性能极优，几乎衰减很少。 | ||
| 搜索关键词： | 纳米化 锂离子电池 金属离子 颗粒表面 体积膨胀 蜂窝状 微米级 包覆 衰减 制备 空间结构 三维 锂离子电池负极材料 金属离子溶液 三维空间网络 制备技术领域 电解质 蜂窝状结构 电极结构 混合溶液 循环寿命 循环性能 打孔 超声波 附着点 颗粒碳 乳化机 碳材料 锂离子 粉化 刻蚀 脱嵌 吸着 切割 | ||
【主权项】：
1.微米级Si制备三维蜂窝状纳米化Si的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将D50为0.2～5μm的单质Si颗粒粉末，加入到金属电解质溶液中，加入单质Si后的金属电解质溶液浓度为0.005～5mol/L、固液比为3～38％：97～62％，采用超声波或乳化机或磁波振动均匀分散，分散时间为10～300min，使单质Si颗粒表面附吸着金属离子，采用离心分离或压缩过滤或真空抽滤或喷雾干燥或蒸发烘干，得到相对干燥、表面附吸有金属离子的微米级Si颗粒材料；(2)将步骤(1)得到的Si颗粒材料进行碳包覆，得到碳包覆的Si颗粒材料；(3)将步骤(2)得到的碳包覆的Si颗粒材料加入到去离子水溶液或乙醇溶液中，控制固液比为3～40％：97～60％，以进行均匀分散，分散时间为10～300min；(4)将步骤(3)得到的分散材料加入到HF溶液或HF和HOˉ的混合溶液中混合，其中的HF浓度为3～30％，HO‑浓度为0.1～10％，混合时间为5～500min，实现对Si颗粒材料的刻蚀打孔；(5)将步骤(4)刻蚀打孔的Si颗粒材料通过自然沉降或离心分离或蒸发烘干或喷雾干燥分离固液，得到相对干燥、Si颗粒表面被碳包覆的蜂窝状纳米化的Si颗粒粉末材料。
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