一種納米硅材料及其制備方法 1.技術(shù)領(lǐng)域 2.本發(fā)明涉及非晶態(tài)/納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)納米硅材料，屬于鋰電池負極材料技術(shù)領(lǐng)域。 3. 背景技術(shù)： 4.近年來，隨著新能源純電動汽車、插電式混合電動車以及電動工具的快速發(fā)展，對鋰離子電池的能量密度、安全性及循環(huán)穩(wěn)定性提出了更高的要求。石墨作為鋰離子電池商業(yè)化負極材料（理論比容量為372 mah g-1 ），已經(jīng)不能滿足市場對高能量密度大電池的需求。硅基負極材料由于具有較高的理論比容量4200 mah g-1 ，較低的充放電平臺（與石墨的電位平臺接近）、綠色環(huán)保和安全性高等優(yōu)點，被認為是最具有嵌鋰的鋰離子電池負極材料。與石墨的層狀結(jié)構(gòu)提供鋰離子嵌入空間的原理不同，晶體硅是共價四面體結(jié)構(gòu)，嵌鋰過程會與鋰離子形成合金化合物，隨著嵌鋰量的增加，將晶體硅逐漸轉(zhuǎn)化為非晶態(tài)的硅鋰合金并伴隨著體積的劇烈膨脹（高達~300%），脫鋰過程中，非晶態(tài)的硅鋰合金逐步由外向內(nèi)轉(zhuǎn)化為非晶態(tài)的硅顆粒，體積會劇烈收縮，反復(fù)脫/嵌鋰過程引起的體積劇烈變化（~300%以上），導(dǎo)致顆粒機械破損/粉化，固態(tài)電解質(zhì)界面膜（sei膜）始終處于破壞-重構(gòu)的動態(tài)變化，不斷消耗電解液，進而導(dǎo)致材料外部導(dǎo)電環(huán)境衰變、電極極化加劇，比容量降低，庫倫效率降低等，嚴重影響其循環(huán)性能和倍率性能的發(fā)揮，降低了電池壽命。 5.針對硅體積膨脹的問題，目前主要通過減小硅顆粒的尺寸，例如制備硅納米顆粒、硅納米線、硅納米管以及多孔納米硅來抑制硅的體積膨脹，從而可以提高硅基負極材料的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性。不過該上述材料合成方法主要是化學(xué)氣相沉積法、激光燒蝕法、電子束蒸發(fā)法、磁控濺射法以及金屬輔助化學(xué)刻蝕法，不過這些制備方法對設(shè)備要求極高、過程條件苛刻、主要以硅烷或四氯化硅為硅源、成本高而且難以規(guī)?；a(chǎn)。通過上述方法制備的納米材料大部分是晶態(tài)的納米硅，在充放電中體積膨脹具有各向異性，產(chǎn)生的機械應(yīng)力分布不均，容易造成材料的破裂及粉碎，難以維持長期的循環(huán)性能。 6. 技術(shù)實現(xiàn)要素： 7.本發(fā)明提出一種具有非晶態(tài)/納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米硅材料，可以預(yù)先提供足夠的嵌鋰空間，抑制首次脫/嵌鋰的體積變化。本發(fā)明采用火花放電組合高能球磨工藝，制備具有非晶態(tài)/納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米硅材料，即非晶區(qū)包圍著納米晶區(qū)。 8.利用火花放電加工工藝可制備得到具有非晶態(tài)/納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)的微米及亞微米硅材料，塊狀硅