一种氧化亚硅材料及其制备方法和应用、装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种氧化亚硅材料及其制备方法和应用、装置，氧化亚硅材料包括硅、金属的硅酸盐以及硅/金属合金；金属的硅酸盐、硅/金属合金中的金属为碱金属、碱土金属中的一种或多种；制备方法包括以下步骤：在真空条件下，氧化亚硅蒸汽和金属蒸汽混合均匀后，再通过通管进入沉积腔中降温并进行共沉积。本发明专利技术通过让氧化亚硅蒸汽和金属蒸汽共沉积，金属蒸汽会与氧化亚硅中的活性硅形成一定的合金，提高材料的导电性，同时金属蒸汽会与氧化亚硅中的二氧化硅反应生成一定的硅酸盐，稳定材料结构的同时也可以让材料在首次充放电过程中的副反应减少，解决了氧化亚硅作为硅氧材料的导电性差和材料首效低的问题，同时本发明专利技术方法简单，易于操作。于操作。于操作。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化亚硅材料及其制备方法和应用、装置


[0001]本专利技术属于硅氧复合材料制备技术，尤其涉及一种氧化亚硅材料及其制备方法和应用、装置。

技术介绍

[0002]氧化亚硅是一种宽带隙半导体光学材料，广泛用于真空镀膜。而随着新能源汽车的快速发展，需要对锂离子电池的性能进一步提升，氧化亚硅材料具备高的比容量和优异的循环性能，作为锂离子电池石墨化碳材料的替代产品，氧化亚硅正慢慢被广泛使用。
[0003]目前，将氧化亚硅作为硅氧负极材料需要解决材料的导电性和材料的体积膨胀，同时需要提高材料的首效，现有技术中通过对氧化亚硅材料表面碳包覆，提高材料的导电性，通过相关预处理将硅氧材料中的氧变成稳定无机物来提高材料的首效。目前相关技术能够起到一定的效果，但是材料表面碳包覆对技术要求较高，包覆后对材料进行预处理的操作复杂，容易影响材料的容量。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种氧化亚硅材料及其制备方法和应用、装置，可以直接有效提高氧化亚硅材料本身的导电性和首效，一定程度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化亚硅材料，其特征在于，所述氧化亚硅材料包括硅、金属的硅酸盐以及硅/金属合金；所述金属的硅酸盐、硅/金属合金中的金属为碱金属、碱土金属中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的氧化亚硅材料，其特征在于，所述氧化亚硅材料中，所述硅的含量占比为45
‑
65％wt，所述金属的硅酸盐的含量占比为25
‑
40％wt，所述硅/金属合金的含量占比为10
‑
25％wt；所述碱金属包括锂、钠、钾中的一种或多种；所述碱土金属包括镁、钙中的一种或多种。3.一种氧化亚硅材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在真空条件下，氧化亚硅蒸汽和金属蒸汽混合均匀后，再通过通管进入沉积腔中降温并进行共沉积，制备得到所述氧化亚硅材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)将硅粉和二氧化硅粉体混合均匀后，置于真空烧结炉的物料腔(1)中；将金属置于真空烧结炉的辅料腔(2)中；2)将真空烧结炉抽成真空后并持续抽真空，对物料腔(1)进行加热处理，产生氧化亚硅蒸汽，并对辅料腔(2)进行加热处理，产生金属蒸汽；3)在持续抽真空条件下，氧化亚硅蒸汽和金属蒸汽扩散进入真空烧结炉的蒸汽混合腔(3)中，混合均匀后通过通管(5)扩散进入真空烧结炉的沉积腔(4)中降温并进行共沉积，制备得到所述氧化亚硅材料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述硅粉和二氧化硅粉体的总摩尔量与金属的摩尔比为(2
‑
20):1；所述二氧化硅粉体为结晶态二氧化硅粉体，其纯度＞98％；所述硅粉为冶金硅或者高纯多晶硅的一种，其纯度＞98％；所述的硅粉与二氧化硅粉体的摩尔比为1:0.9
‑
1.1；所述金属为金属块料。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述物料腔(1)中进行加热处理时，加热温度为1200℃
‑
1400℃，真空度为10
‑1‑
10Pa；所述辅料腔(2)中进行加热处理时，加热温度为100℃
‑
800℃，真空度为10
‑1‑
10Pa。7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，先对物料腔(1)进行加热处理，待物料腔(1)达到设定的加热温度时，再对辅料腔(2)进行加热处理。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈功哲，曹景超，涂飞跃，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：