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硅碳負極材料實驗爐的優化設計

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硅碳負極材料實驗爐的優化設計

硅碳負極材料作為現在最炙手可熱的新一代負極材料,擁有非常高的容量密度,成為現在大量的研究的研究機構、企業大力研發的方向。雖然硅碳擁有非常高的容量的密度但是循環性能卻不理想,所以現在一致的使用路線為在石墨負極中摻雜硅碳來達到容量密度。

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噴霧的干燥的方式進行干燥。

在干燥環節我們需要特別注意,因為通常會有有機溶劑我們在選在干燥設備的時候最好選用閉式循環噴霧干燥設備。

下面就是碳化環節,現在有兩種不同的技術路線。第一種通過反應釜預碳化,這樣的好處是可以在預碳化的過程中將瀝青排除,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。整個工藝時間約為升溫3小時至900度,然后再保溫2小時。

第二種路線路線為直接用碳化爐來達到排除瀝青和碳化,這樣做的會給碳化爐帶來排氣的壓力,但是我們現在所有碳化爐的煙囪已經有保溫措施以及加熱措施可以避免煙囪堵塞。當然好處就是可以節省反應釜的采購成本。

5KG級硅碳負極碳化實驗爐實樣

1200℃箱式氣氛爐.jpg

20KG級硅碳負極實驗碳化爐實樣

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