硅碳負(fù)極材料作為現(xiàn)在最炙手可熱的新一代負(fù)極材料，擁有非常高的容量密度，成為現(xiàn)在大量的研究的研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)大力研發(fā)的方向。雖然硅碳擁有非常高的容量的密度但是循環(huán)性能卻不理想，所以現(xiàn)在一致的使用路線為在石墨負(fù)極中摻雜硅碳來(lái)達(dá)到容量密度。

硅碳的制備的路線基本為兩種，金屬納米硅的氣相沉積以及氧化亞硅高溫碳化兩種工藝。本文著重介紹高溫碳化工藝。首先我們需要將硅通過(guò)濕法研磨的方式磨成粒徑在100納米的硅粉，混合碳以及瀝青之后通過(guò)噴霧的干燥的方式進(jìn)行干燥。

在干燥環(huán)節(jié)我們需要特別注意，因?yàn)橥ǔ��?huì)有有機(jī)溶劑我們?cè)谶x在干燥設(shè)備的時(shí)候最好選用閉式循環(huán)噴霧干燥設(shè)備。

下面就是碳化環(huán)節(jié)，現(xiàn)在有兩種不同的技術(shù)路線。第一種通過(guò)反應(yīng)釜預(yù)碳化，這樣的好處是可以在預(yù)碳化的過(guò)程中將瀝青排除，可以減少后面碳化爐的排氣壓力，以及大大的提升窯爐工作效率。整個(gè)工藝時(shí)間約為升溫3小時(shí)至900度，然后再保溫2小時(shí)。

第二種路線路線為直接用碳化爐來(lái)達(dá)到排除瀝青和碳化，這樣做的會(huì)給碳化爐帶來(lái)排氣的壓力，但是我們現(xiàn)在所有碳化爐的煙囪已經(jīng)有保溫措施以及加熱措施可以避免煙囪堵塞。當(dāng)然好處就是可以節(jié)省反應(yīng)釜的采購(gòu)成本。

5KG級(jí)硅碳負(fù)極碳化實(shí)驗(yàn)爐實(shí)樣