[發明專利]泡沫狀硅粉與其制備方法以及應用其的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201711272227.1
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108039485B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 朱凌云;王振宇;劉鑫雨;王奐然;趙霞妍
• 申請（專利權）人: 桂林電器科學研究院有限公司
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M10/0525
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種泡沫狀硅粉的制備方法，包括以下步驟：

在硅鎂合金粉末表面包覆銦鉍合金層；

通過低氧氧化工藝氧化包覆有銦鉍合金層的硅鎂合金粉末；

氧化后酸洗去除氧化物、銦、鉍及鎂，得到硅粉；

對硅粉在介質中球磨，得到微孔結構的泡沫狀硅粉。

2.根據權利要求1所述的泡沫狀硅粉的制備方法，其中，所述硅鎂合金粉末表面包覆銦鉍合金層還包括以下步驟：

在真空或惰性氣體氛圍下、溫度高于銦鉍合金共晶點的條件下，對所述包覆有銦鉍合金層的硅鎂合金粉末進行固相擴散處理。

3.根據權利要求1所述的泡沫狀硅粉的制備方法，其中：

在所述銦鉍合金層中的銦鉍合金的熔點低于金屬鎂的燃點；

所述銦鉍合金層采用的銦鉍合金中銦的質量百分比為5～25wt％。

4.根據權利要求1所述的泡沫狀硅粉的制備方法，其中：

所述氧化工藝采用氧的體積百分比為5％～20％的氧氮混合氣體；

進行氧化工藝氧化時，溫度條件為250℃～400℃。

5.根據權利要求1所述的泡沫狀硅粉的制備方法，其中：

對所述硅粉在介質中球磨時，所述介質包括含碳有機物；

在所述球磨后，還包括高溫煅燒工藝，以在所述泡沫狀硅粉表面形成碳導電層。

6.根據權利要求5所述的泡沫狀硅粉的制備方法，其中，所述含碳有機物的介質選自以下至少一種：瀝青丙酮溶液、瀝青四氫呋喃溶液、聚乙烯醇水溶液及聚酰亞胺/N-甲基吡咯烷酮溶液。

7.根據權利要求1所述的泡沫狀硅粉的制備方法，其中，所述硅鎂合金粉末的制備包括以下步驟：

在氬氣氛圍下，先熔煉硅塊和部分鎂塊，再分步添加鎂塊，熔煉完成保溫一段時間后將熔煉得到的混合液澆注入預熱后的鑄鐵鑄模，得到硅鎂合金錠；

將冷卻后的所述硅鎂合金錠破碎，并在氮氣氛圍下過篩分級，制備得到硅鎂合金粉末。

8.根據權利要求1所述的泡沫狀硅粉的制備方法，其中：

酸洗去除氧化物、銦、鉍及鎂時，采用的酸洗溶液包括鹽酸和/或硝酸；

所述酸洗溶液中鹽酸和/或硝酸與水的體積百分比為1∶1。