一种硅负极材料及其制备方法、装置和应用制造方法及图纸

本发明专利技术属于二次电池技术领域，具体涉及一种硅负极材料及其制备方法、装置和应用。本发明专利技术中，使用冷等离子体处理沉积硅后的载体，使其上的晶态硅转化为非晶硅，提升了硅负极材料的电性能，尤其是循环容量保持率。本发明专利技术中，还提供了包括硅沉积单元，冷等离子体反应单元的制备装置，降低了硅烷沉积过程的工艺控制难度，使得其操作弹性大幅提升，也使得产能能够持续扩大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二次电池，具体涉及一种硅负极材料及其制备方法、装置和应用。

技术介绍

1、硅碳负极稳定性好，体积变化小，导电性优异，近年来产业化进展尤为迅速。现有技术中，使用气相沉积法制备硅碳负极材料能获得较好的晶体结构和掺杂浓度，且所得产品质量与工艺流程综合性价比较高。常用的化学气相沉积方法(cvd法)是以多孔碳材料为沉积载体，在一定温度下使硅烷吸附到多孔碳内部孔道内发生分解，生成碳内嵌硅的复合材料，然后再进行表面碳包覆，得到硅碳负极材料。但在实际制备过程中，硅烷并不能完全吸附到孔道内后再分解，有一部分会沉积在载体表面发生分解沉积为硅层，沉积在表面的硅层倾向于生长成晶态硅，影响材料在最终应用时的电性能。而且，随着反应器规模的放大，反应器内温度分布的不均匀性加剧，局部过热的区域显著增多，这个现象会严重加剧，从而对硅碳负极材料规模化量产后的产品质量稳定性造成较大的负面影响，是现有反应装备进一步扩大产能的主要障碍之一。

技术实现思路

1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中制备硅负极材料时，沉积在载体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，使用冷等离子体处理S1中得到的复合材料颗粒时，温度为0～500℃；

3.根据权利要求1或2所述的硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用化学气相沉积方法沉积硅；

4.根据权利要求1-3任一项所述的硅负极材料的制备方法，其特征在于，还包括步骤S3：对步骤S2中处理后的复合材料颗粒进行碳包覆；

5.一种硅负极材料的制备装置，其特征在于，包括依次设置的硅沉积单元，冷等离子体反应单元；所述硅沉积单元的出料...

【技术特征摘要】

1.一种硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，使用冷等离子体处理s1中得到的复合材料颗粒时，温度为0～500℃；

3.根据权利要求1或2所述的硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，采用化学气相沉积方法沉积硅；

4.根据权利要求1-3任一项所述的硅负极材料的制备方法，其特征在于，还包括步骤s3：对步骤s2中处理后的复合材料颗粒进行碳包覆；

5.一种硅负极材料的制备装置，其特征在于，包括依次设置的硅沉积单元，冷等离子体反应单元；所述硅沉积单元的出料口与冷等离子体反应单元的进料口连通。

6.根据权利要求5所述的硅负极材料的制备装置，其特征在于，所述冷等离子体反应单元包括冷等离子体反应装置和设置于冷等离子体反应装置内部的传送装置；

7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涵斌，张雨，王志勇，
申请(专利权)人：湖南中科星城石墨有限公司，
类型：发明
国别省市：