锌铋合金包覆镁硅铁颗粒制备硅铁粉的方法及硅铁复合粉技术

本发明专利技术公开了一种锌铋合金包覆镁硅铁颗粒制备泡沫状硅粉的方法，包括：准备镁硅铁复合粉末；在镁硅铁复合粉末的表面包覆锌铋合金层；将包覆有锌铋合金层的镁硅铁复合粉末进行固相扩散热处理，以促进包覆层中的锌和铋金属分别与镁硅反应结合；将固相扩散热处理后的镁硅铁复合粉末进行氧化处理；以及将氧化处理之后的镁硅铁复合粉末进行酸洗去除锌、铋和镁。通过采用不易氧化、熔点低于镁燃点的锌铋合金包覆镁硅铁复合颗粒，结合一定温度下的固相扩散处理和低氧氧化处理工艺是本发明专利技术获得具有微孔结构的泡沫硅粉，提高制备效率且泡沫硅粉一次颗粒度较小。

Preparation of ferrosilicon powder from zinc bismuth alloy coated magnesium ferrosilicon particles and ferrosilicon composite powder

The invention discloses a method for preparing foam shaped silicon powder with zinc bismuth alloy coated with magnesium silicon iron particles, including preparing magnesium silicon iron composite powder, coating zinc bismuth alloy layer on the surface of magnesium ferrosilicon composite powder, and conducting solid phase diffusion heat treatment with magnesium silicon iron composite powder coated with zinc bismuth alloy layer to promote zinc in the coating. The bismuth metal is combined with magnesium silicon, and the composite powder of ferrosilicon after solid phase diffusion heat treatment is oxidized, and the magnesium ferrosilicon composite powder after oxidation is used for pickling to remove zinc, bismuth and magnesium. By using the zinc bismuth alloy coated with zinc bismuth alloy which is not easy to oxidize and the melting point is lower than the magnesium ignition point, the solid phase diffusion treatment and the low oxygen oxidation process at a certain temperature are the invention to obtain the foam silicon powder with microporous structure, which improves the preparation efficiency and the primary particle size of the foam silicon powder is small.

【技术实现步骤摘要】
锌铋合金包覆镁硅铁颗粒制备硅铁粉的方法及硅铁复合粉
本专利技术涉及泡沫状硅铁粉的制备方法，尤其涉及一种锌铋合金包覆镁硅铁颗粒制备泡沫状硅铁粉的方法，还涉及一种采用该方法所制备的泡沫状硅铁复合粉。
技术介绍
由于硅具有比石墨负极高十倍以上的理论比容量(4200mAh/g)，利用硅代替现在常用的石墨负极已成为高能量密度动力电池研究的目标。硅作为负极在使用中有体积膨胀大，硅颗粒破裂、粉化、首次充放电库伦效率低以及阻抗高的缺点；针对上述缺点，一系列的改进方法已被证实有效，如利用纳米尺度硅颗粒可减少大块硅的破裂，采用多孔结构硅颗粒可缓解充电过程中的体积膨胀，而表面包覆碳层则可改善硅的导电性等等。在上述研究结果的基础上，纳米硅晶体构成的多孔硅粉的制备方法已成为电池材料的研究热点。制备纳米硅粉的方法有高能球磨法、等离子体加热蒸发冷凝法，化学法等，其中高能球磨方法适用普遍，但制备纳米硅粉费时，且粉末表面多孔结构难以形成；而等离子体加热蒸发冷凝法设备复杂，如一种现有技术制备的纳米硅一次颗粒球形度虽高，但这种球形纳米硅难以结合形成有大量空隙的二次聚合硅颗粒，不利于后续工艺处理；另一种现有技术的硅烷等离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锌铋合金包覆镁硅铁颗粒制备泡沫状硅铁粉的方法，包括：准备镁硅铁复合粉末；在镁硅铁复合粉末的表面包覆锌铋合金层；将包覆有锌铋合金层的镁硅铁复合粉末进行固相扩散热处理，以促进包覆层中的锌和铋金属分别与镁硅反应结合；将固相扩散热处理后的镁硅铁复合粉末进行氧化处理；以及将氧化处理之后的镁硅铁复合粉末进行酸洗去除锌、铋和镁，获得以硅铁为核心的原始泡沫状粉末。

【技术特征摘要】
1.一种锌铋合金包覆镁硅铁颗粒制备泡沫状硅铁粉的方法，包括：准备镁硅铁复合粉末；在镁硅铁复合粉末的表面包覆锌铋合金层；将包覆有锌铋合金层的镁硅铁复合粉末进行固相扩散热处理，以促进包覆层中的锌和铋金属分别与镁硅反应结合；将固相扩散热处理后的镁硅铁复合粉末进行氧化处理；以及将氧化处理之后的镁硅铁复合粉末进行酸洗去除锌、铋和镁，获得以硅铁为核心的原始泡沫状粉末。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锌铋合金中，锌的质量百分比为0.1％-10％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，酸洗去除锌、铋和镁之后还包括：在含碳有机物的介质中球磨以及煅烧形成以硅铁晶粒为稳定核心的表面有碳导电层的微孔结构的泡沫硅粉。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在镁硅铁复合粉末的表面包覆锌铋合金层的方式选自以下之一：将镁硅铁复合粉末与金属锌粉、铋粉的混合粉末或与锌铋合金粉混合，并采用机械球磨的方式进行包覆；将镁硅铁复合粉末与金属锌粉、铋粉的混合粉或与锌铋合金粉混合，混合后装入有搅拌装置的热处理炉内，通过机械搅拌并加热混合粉进行包覆；以及将镁硅铁复合粉末与金属锌粉、铋粉的混合粉或与锌铋合金粉混合，并采用机械球磨的方式实现包覆；以及将机械球磨后的混合粉装入有搅拌装置的热处理炉内，通过机械搅拌并加热混合粉。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固相扩散热处理的温度为300-550℃。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，朱凌云，张天锦，王奐然，赵霞妍，
申请(专利权)人：桂林电器科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45