The invention relates to a method for preparing copper aluminum silicon alloy powder by ultrasonic atomization system and its application, which belongs to the lithium battery cathode material preparation technology, the present invention provides a system using ultrasonic atomization method for producing high performance lithium battery copper aluminum silicon alloy nano anode materials and the application of the technical scheme for the following steps: the first step: the tundish system on atomization device, selection of 6 ~ 14mm in diameter of tundish nozzle diameter; the second step, adjusting the molten copper aluminum silicon alloy tapping temperature is 1300~1700 DEG C; the third step to the tundish is poured into the liquid metal, regulating the supersonic flow the flow rate was 2 to 2.5 Maher pulse frequency supersonic flow is 80 ~ 100KHz, the air pressure is 10 ~ 50Mpa, ultrasonic gas atomization; the invention can be widely applied to the anode material for lithium battery The preparation field.
【技术实现步骤摘要】
一种利用超声气雾化制备铜-铝-硅合金粉末的方法及其应用
本专利技术一种利用超声气雾化制备铜-铝-硅合金粉末的方法及其应用,属于锂电池负极材料制备
技术介绍
新材料和清洁能源都是国家层面的重点发展方向,锂离子电池是目前储能技术中应用最广泛的储能电芯,提高电芯能量存储密度是全世界追求的目标,电芯能量密度的提高主要依赖于其正、负极材料的发展进步,但也与锂离子电池的正负极集流体、正负极粘结剂、电解液和隔膜等材料的进步有关。锂离子电池的核心部分是正、负极电极材料,它直接决定着电池的使用性能。能量密度、循环寿命、循环效率和安全性能都是电极材料的关键指标。目前,最常见的商业锂电池负极材料主要是碳类和硅碳类材料,它们具有较稳定的循环性能、较高的循环效率和安全无污染等优点,但碳类材料的容量己经接近其理论容量(372mAh/g),比容量的开发潜力小;硅碳类材料是对碳类材料的革新,在碳类材料中加入3~15%的硅使负极材料的克容量达到420mAh上下,通过该方法继续提高克容量存在技术壁垒。纯硅的理论储锂比容量为4200mAh/g,在所有元素中它最高,它作为负极材料可以大幅度提高电池的能量密度,但其循环寿命和循环效率远比碳材料要差,在锂化和去锂化过程中体积变化巨大(>300%)是导致其循环寿命差的主要原因,硅的导电性差是其循环效率低的原因之一,硅的比表面积越大,其循环效率也会越低。如何有效解决硅负极材料的循环寿命短和循环效率低问题是两大世界难题,至今没有可行的技术方案。在纳米硅颗粒表面包覆碳、石墨烯、钛等技术都没有使问题得到根本解决,即使在实验室取得了较好的 ...
【技术保护点】
一种利用超声气雾化制备铜‑铝‑硅合金粉末的方法,其特征在于按照如下步骤进行:第一步:开启雾化装置的中间包系统,中间包漏嘴内径选用φ6~14mm;第二步,调节熔融态铜‑铝‑硅合金的出炉温度为1300~1700℃;第三步,向中间包中浇入液态金属,调节超音速气流的流速为2~2.5马赫,超音速气流的脉冲频率为80~100KHz,气流压力为10~50Mpa,进行超声气雾化制粉;所述的超声气雾化的气源或为洁净空气,或为氩气,或为氮气;所述的铜‑铝‑硅合金的成分为按重量份计的:硅22~70份,铜20~70份,铝0.5~15份,其它杂质0~5份。
【技术特征摘要】
1.一种利用超声气雾化制备铜-铝-硅合金粉末的方法,其特征在于按照如下步骤进行:第一步:开启雾化装置的中间包系统,中间包漏嘴内径选用φ6~14mm;第二步,调节熔融态铜-铝-硅合金的出炉温度为1300~1700℃;第三步,向中间包中浇入液态金属,调节超音速气流的流速为2~2.5马赫,超音速气流的脉冲频率为80~100KHz,气流压力为10~50Mpa,进行超声气雾化制粉;所述的超声气雾化的气源或为洁净空气,或为氩气,或为氮气;所述的铜-铝-硅合金的成分为按重量份计的:硅22~70份,铜20~70份,铝0.5~15份,其它杂质0~5份。2.根据权利要求1所述的一种利用超声气雾化制备铜-铝-硅合金粉末的方法,其特征在于所述的铜-铝-硅合金的成分为按重量份计的:硅22~27.5份,铜60~70份,铝0.5~10份,杂质0~5份,熔融态铜-铝-硅合金的出炉温度为1350±50℃。3.根据权利要求1所述的一种利用超声气雾化制备铜-铝-硅合金粉末的方法,其特征在于所述的铜-铝-硅合金的成分为按重量份计的:硅27.5~32份,铜58~63份,铝1~11份,杂质0~5份,熔融态铜-铝-硅合金的出炉温度为1550±50℃。4.根据权利要求1所述的一种利用超声气雾化制备铜-铝-硅合金粉末的方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:王宥宏,刘忆恩,
申请(专利权)人:山西沃特海默新材料科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:山西,14
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