【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多孔碳基硅碳负极材料，特别是涉及一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置及方法，属于多孔碳基硅碳负极材料。
技术介绍
1、硅碳复合材料中纳米硅的分散和纳米硅的包覆碳壳层的稳定性是硅碳负极材料电化学性能高低的关键因素，目前常规的方法都是先制备纳米硅材料，然后与碳材料进行复合，由于纳米硅的粒度很小，使得纳米硅具有非常高的表面活化能，很容易团聚成较大颗粒，甚至达到微米级颗粒，不利于缓解充放电过程中的循环膨胀问题，理论的角度就是纳米硅的粒度越小越好，粒度越小相对膨胀率就非常低，有利于缓解循环膨胀，因此最重要的问题就是需要得到粒径较小的纳米硅颗粒，另外，纳米硅与碳材料复合很难实现均匀稳定，尤其是大量的纳米硅附着在碳材料的表面，容易脱落，现有的方法获得的硅基负极材料在实际应用时存在的较大的不可逆容量、差的导电性及循环稳定性的问题。
2、其次现有技术中的多孔碳基硅碳负极材料在进行生产加工的时候需要经过混合形成交联的聚合物，然后再进行在惰性气体保护下升温活化，冷却后进行研磨，然后再水洗至溶液为中性，最后在干燥获取多孔碳基硅碳负极材料，而上述的制备过程是复杂的需要多个生产设备才能够实现，另外还需要有高效的混合效果才可以将多种原料混合均匀，其次对于补充混合所需的的气体也是问题，以及混合后进行升温处理转移都需要不同的运输装置实现，导致生产设备体积比较大，功能单一成本比较高的问题，为此设计一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置及方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、本
2、本专利技术的目的可以通过采用如下技术方案达到：
3、一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置及方法，用于该多孔碳基硅碳负极材料制备方法的设备，包括底座，在底座内设置有多组原料存储仓；
4、原料存储仓的顶部固定有弧形顶片，并在弧形顶片的顶部开设有供进原料管组件调节升降的贯穿口，该供进原料管组件与原料存储仓连通；
5、弧形顶片的顶部铺设有电加热片，在底座的顶边部设置限位环组件；
6、该限位环组件内设置辅助齿轮组件，并在辅助齿轮组件的外侧啮合有在限位环组件内运动的多组混合滚筒组件；
7、该混合滚筒组件与供进原料管组件相互配合，在混合滚筒组件内设置单向阀组件以及辅助搅拌组件。
8、优选的，供进原料管组件包括升降进料管、侧进料口、条型齿轮、限位侧杆、升降旋转齿轮、升降驱动电机、限位槽和连接软管；
9、升降驱动电机安装在底座内壁并贯穿底座至原料存储仓内安装有升降旋转齿轮；
10、位于原料存储仓的内壁安装有限位侧杆，在限位侧杆的外侧套设有与限位侧杆相互配合的限位槽，且限位槽的外侧安装有升降进料管，并在升降进料管的外侧顶部开设有侧进料口；
11、在升降进料管的外侧沿升降进料管轴向上设置有条型齿轮，该条型齿轮与升降旋转齿轮相互啮合，升降进料管的底部通过泵体与连接软管连通，该连接软管至于原料存储仓内。
12、优选的，限位环组件包括限位外环和内限位环，在底座的外边顶部安装有限位外环，在底座的内边顶部安装有内限位环，该内限位环和限位外环构成对混合滚筒组件运动限位的环形结构，且截面为l型结构。
13、优选的，辅助齿轮组件包括第一内齿环和第二内齿环，在底座的内顶部靠近内限位环处安装有第二内齿环，在底座的顶边部靠近限位外环处安装有第一内齿环，该混合滚筒组件与第一内齿环和第二内齿环相互啮合。
14、优选的，混合滚筒组件包括混料滚筒、移动齿轮、移动电机和端连接杆；
15、混料滚筒的两端中部皆安装有端连接杆，一组端连接杆的一端安装有移动电机，且移动电机的输出端安装有移动齿轮，另一组端连接杆的一端安装移动齿轮，且移动齿轮与第一内齿环和第二内齿环相互啮合。
16、优选的，单向阀组件包括限位内弹簧、单向阀和进加料口；
17、混料滚筒的外侧中部开设有进加料口，并在混料滚筒的内壁通过限位内弹簧安装有塞入至进加料口内的单向阀，且单向阀与升降进料管相互配合。
18、优选的，辅助搅拌组件包括内翻转杆和内翻转辅助杆，在混料滚筒的内部通过轴承安装有内翻转杆，该内翻转杆的外侧等间距设置有内翻转辅助杆。
19、优选的，在混料滚筒的外侧还设置有进料密封盖组件，该进料密封盖组件包括进出料弧形口、电动密封板和电驱动杆，位于混料滚筒外侧开设有进出料弧形口，在进出料弧形口内插入有电动密封板，且混料滚筒内设置驱动电动密封板将进出料弧形口密封的电驱动杆；
20、位于底座的外侧设置有与原料存储仓连通的进原料阀门，在限位外环的外边部安装有端铰接座，且端铰接座上安装有翻转电机，该翻转电机的输出端贯穿端铰接座安装有l型铰接侧架，并在l型铰接侧架的外端安装有顶盖，该顶盖与限位外环相互密封配合。
21、一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
22、步骤一：向一组原料存储仓内导入乙炔与乙烯的混合气体；
23、步骤二：向一组原料存储仓内导入有机硅烷气体；
24、步骤三：通过启动移动电机驱动移动齿轮在限位外环内旋转运动；
25、步骤四：当混料滚筒运动至导入乙炔与乙烯的混合气体原料存储仓上方的时候，启动对应的升降驱动电机驱动升降旋转齿轮旋转；
26、步骤五：通过升降旋转齿轮的旋转调节升降进料管向上运动至插入进加料口内，将单向阀顶开，然后向混料滚筒内充入乙炔与乙烯的混合气体；
27、步骤六：启动电加热片对运动中的混料滚筒进行高温加热至乙炔与乙烯的混合气体裂解形成多孔无定型的碳材料，以及碳纤维或碳纳米管类状物构成大量的孔结构及附着位点；
28、步骤七：对乙炔与乙烯的混合气体裂解完成后通过混料滚筒的运动至内置有机硅烷气体的原料存储仓上方，然后启动对应的升降驱动电机，通过驱动升降旋转齿轮旋转，通过升降旋转齿轮的旋转调节升降进料管向上运动至插入进加料口内，将单向阀顶开，然后向混料滚筒内充入有机硅烷气体；
29、步骤八：通过混料滚筒的滚动配合有机硅烷气体充分渗透进入形成的多孔无定型碳空里面；
30、步骤九：调节温度至有机硅烷气体进行裂解分解得到硅原子和氢气，而氢气则通过混料滚筒运动至对应的原料存储仓上方，然后通过驱动升降旋转齿轮旋转，通过升降旋转齿轮的旋转调节升降进料管向上运动至插入进加料口内，将单向阀顶开，启动泵体将氢气通过侧进料口抽入至对应的原料存储仓内存储收集；
31、步骤十：则硅原子开始聚集在多孔无定型碳结构表面，在大量的孔内部将由硅原子凝结成为纳米硅颗粒；
32、步骤十一：通入有机碳源气体对剩下余留的空位置进行填补并进行高温裂解将空结构进行封闭，使得将纳米硅牢固的包裹在孔结构内部。
33、优选的，步骤一中乙炔与乙烯的混合气体比例为9-5:1-5；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：包括底座(3)，在底座(3)内设置有多组原料存储仓(16)；
2.根据权利要求1所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：供进原料管组件包括升降进料管(8)、侧进料口(18)、条型齿轮(21)、限位侧杆(24)、升降旋转齿轮(22)、升降驱动电机(15)、限位槽(25)和连接软管；
3.根据权利要求2所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：限位环组件包括限位外环(2)和内限位环(17)，在底座(3)的外边顶部安装有限位外环(2)，在底座(3)的内边顶部安装有内限位环(17)，该内限位环(17)和限位外环(2)构成对混合滚筒组件运动限位的环形结构，且截面为L型结构。
4.根据权利要求3所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：辅助齿轮组件包括第一内齿环(9)和第二内齿环(23)，在底座(3)的内顶部靠近内限位环(17)处安装有第二内齿环(23)，在底座(3)的顶边部靠近限位外环(2)处安装有第一内齿环(9)，该混合滚筒组件与第
5.根据权利要求4所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：混合滚筒组件包括混料滚筒(5)、移动齿轮(10)、移动电机(13)和端连接杆(14)；
6.根据权利要求5所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：单向阀组件包括限位内弹簧(27)、单向阀(26)和进加料口(11)；
7.根据权利要求6所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：辅助搅拌组件包括内翻转杆(30)和内翻转辅助杆(31)，在混料滚筒(5)的内部通过轴承安装有内翻转杆(30)，该内翻转杆(30)的外侧等间距设置有内翻转辅助杆(31)。
8.根据权利要求7所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：在混料滚筒(5)的外侧还设置有进料密封盖组件，该进料密封盖组件包括进出料弧形口(28)、电动密封板(29)和电驱动杆，位于混料滚筒(5)外侧开设有进出料弧形口(28)，在进出料弧形口(28)内插入有电动密封板(29)，且混料滚筒(5)内设置驱动电动密封板(29)将进出料弧形口(28)密封的电驱动杆；
9.根据权利要求8所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备方法，其特征在于：步骤一中乙炔与乙烯的混合气体比例为9-5:1-5；
...【技术特征摘要】
1.一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：包括底座(3)，在底座(3)内设置有多组原料存储仓(16)；
2.根据权利要求1所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：供进原料管组件包括升降进料管(8)、侧进料口(18)、条型齿轮(21)、限位侧杆(24)、升降旋转齿轮(22)、升降驱动电机(15)、限位槽(25)和连接软管；
3.根据权利要求2所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：限位环组件包括限位外环(2)和内限位环(17)，在底座(3)的外边顶部安装有限位外环(2)，在底座(3)的内边顶部安装有内限位环(17)，该内限位环(17)和限位外环(2)构成对混合滚筒组件运动限位的环形结构，且截面为l型结构。
4.根据权利要求3所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：辅助齿轮组件包括第一内齿环(9)和第二内齿环(23)，在底座(3)的内顶部靠近内限位环(17)处安装有第二内齿环(23)，在底座(3)的顶边部靠近限位外环(2)处安装有第一内齿环(9)，该混合滚筒组件与第一内齿环(9)和第二内齿环(23)相互啮合。
5.根据权利要求4所述的一种可塑性强的多孔碳基硅碳负极材料制备装置，其特征在于：混合滚筒组件包...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，林洪来，尹凤平，
申请(专利权)人：深圳凝石材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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