本发明涉及锂离子电池负极材料领域，特别是涉及一种si合金锂离子电池负极材料的制备方法。
背景技术：
1、si负极材料具有高理论容量（4200 mah/g），但充放电过程中体积膨胀问题（~300%）易导致粉化失效，影响循环使用稳定性。
2、为了克服si负极材料的体积膨胀问题，可以采用si合金化的方法，结合其他金属如al、ti、fe等元素，增强硅的结构稳定性，并提高其电化学性能。si合金化后，还需要得到si合金粉末，才能制成锂离子电池负极。传统的工艺多是利用机械球磨法制备的si合金粉末，申请号为2012104334375的发明专利申请公开了一种锂离子二次电池负极活性材料及其制备方法，就是采用的球磨法制备锂离子二次电池负极活性材料，但是机械球磨法得到的si合金粉末形状不规则，而且粒径分布宽，影响电极均一性。
3、此外，还可以采用气相法（如cvd）制备si合金锂离子电池负极材料，但是成本高，难以规模化生产，需要进行改进。
技术实现思路
1、本发明主要解决的技术问题是提供一种si合金锂离子电池负极材料的制备方法，得到形状规则且粒径均匀的si合金粉末，降低si合金锂离子电池负极材料的生产成本和膨胀率。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种si合金锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：
3、a、原料的准备：
4、选购或者制备铸态的si合金材料，所述si合金材料采用si合金棒材或者si合金颗粒的结构形式，表面抛光去除氧化物；
5、b、超声波雾化处理：
6、b1、洗仓：
7、将金属超声波雾化设备打开，在超声雾化头上安装si合金材料后抽真空，使金属超声波雾化设备仓内的真空度达到0.4mbar以下，然后充氩气300mbl，循环抽真空和充氩气3次，使仓内无氧气；
8、b2、引弧：
9、将等离子枪引弧所用的钨合金材料加工成针状，装到等离子枪前端，放到钛块上引弧，移动到超声雾化头上，调节电流值，使放在超声雾化头上的si合金材料融化，得到合金熔体；
10、b3、雾化：
11、金属超声波雾化设备中的超声雾化发生器将交流电转变为高频电磁，然后通过超声波换能器将高频电能转为高频振动，借助变幅杆将高频振动放大，放大的振动传递到超声雾化头上，当超声雾化头作用于合金熔体时，合金熔体将在高频振动中铺展成薄液膜，薄液层会在超声振幅达到一定程度时将合金熔体击碎成液滴，并被等离子枪前端吹出的雾化气体带走，雾化气体的气流大小为3~15nl/min，被击碎的液滴从振动面上飞出形成雾滴，冷却后成si合金粉末，金属超声波雾化设备仓内大气流会将吹出的si合金粉末带到后方的储粉罐内进行收集。
12、在本发明一个较佳实施例中，所述si合金材料采用si与fe、ni、cu、ge、sn、al、ag、mg、mo、cr、zr、v或者ti中一种或者多种的合金。
13、在本发明一个较佳实施例中，所述si合金棒材的直径为10~20mm，长度不超2m，所述si合金颗粒的直径为2~10mm。
14、在本发明一个较佳实施例中，还包括热处理步骤：
15、将收集到的si合金粉末过筛，然后在c2h2/ar气氛中600~900℃高温热处理1~3 h。
16、在本发明一个较佳实施例中，还包括电化学性能测试步骤：
17、将制备的si合金粉末与导电剂（如碳黑）及粘结剂（如聚偏氟乙烯）混合，制备成负极浆料，涂布在铜箔上，经过干燥后制成电池负极，装配成锂离子电池后，进行充放电测试。
18、在本发明一个较佳实施例中，所述导电剂采用碳黑，所述粘结剂采用聚偏氟乙烯。
19、在本发明一个较佳实施例中，所述引弧步骤中，电流值200~300a，熔炼温度1200~2100℃。
20、在本发明一个较佳实施例中，所述雾化头采用耐高温的tzm合金雾化头。
21、在本发明一个较佳实施例中，所述雾化步骤中，雾化气体为高纯ar或n2，气压0.2~1.0 mpa，si合金粉末的冷却速率103~105k/s。
22、在本发明一个较佳实施例中，所述金属超声波雾化设备的超声波频率为20~100khz，功率500~2000 w。
23、本发明的有益效果是：本发明指出的一种si合金锂离子电池负极材料的制备方法，通过超声波雾化制粉技术制备的si合金粉末作为锂离子电池负极材料，能够有效控制si合金粉末的粒径分布、合金成分以及形态，从而改善si合金锂离子电池负极材料的电化学性能和循环稳定性，降低膨胀率，与气相法相比，生产效率高，成本低。
1.一种si合金锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的si合金锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述si合金材料采用si与fe、ni、cu、ge、sn、al、ag、mg、mo、cr、zr、v或者ti中一种或者多种的合金。
3.根据权利要求1所述的si合金锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述si合金棒材的直径为10~20mm，长度不超2m，所述si合金颗粒的直径为2~10mm。
4.根据权利要求1所述的si合金锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，还包括热处理步骤：
5.根据权利要求1所述的si合金锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，还包括电化学性能测试步骤：
6.根据权利要求5所述的si合金锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述导电剂采用碳黑，所述粘结剂采用聚偏氟乙烯。
7.根据权利要求1所述的si合金锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述引弧步骤中，电流值200~300a，熔炼温度1200~2100℃。
8.根据权利要求1所述的si合金锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述雾化头采用tzm合金雾化头。
9.根据权利要求1所述的si合金锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述雾化步骤中，雾化气体为高纯ar或n2，气压0.2~1.0 mpa，si合金粉末的冷却速率103~105k/s。
10.根据权利要求1所述的si合金锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述金属超声波雾化设备的超声波频率为20~100 khz，功率500~2000 w。