1.废硅泥烘干热解去除水与挥发物;
2.用盐酸.硝酸.乙酸.乙醇等湿法溶解除杂,清洗烘干得到高纯硅粉;
3.把纯单质硅和高纯二氧化硅进行研磨至微米级以下,二者比例配比混合进高温真空热解反应系统;
4.热解反应形成的一氧化硅(氧化亚硅)进行急冷,冷后的氧化亚硅再次研磨至微米级以下;
5.微米级亚硅与有机碳源、微米纯碳等添加剂进行配比混合均匀;
6.配比混合进行无氧热解炭化包覆氧化亚硅,冷却包覆后物料再进高温无氧烧结系统,该次烧结可提高碳包覆氧化亚硅材料密度、硬度等性能;
7.烧结物料冷却后三次高温无氧烧结,这次烧结使碳包覆氧化亚硅材料提高电导率和电化学性;
8.冷却碳包覆硅氧材料制成微米纳米级,该碳包覆硅氧材料经产品质量检测后密封包装外售。
氧化亚硅SiOx体积膨胀远小于晶体硅,但仍远高石墨,因此SiOx材料研制仍考虑膨胀性问题,减少SiOx循环中颗粒破碎和粉化,提高材料的循环寿命,因此纳米化也是提升材料的循环和倍率性能。
该氧硅材料的首次效率仅为63%。为了从本质提高SiOx材料的首次效率, Si-SiOx-C复合结构的碳硅负极材料,氧化亚硅纳米颗粒表面包覆了一层多孔碳材料,提高了电化学性能,在0.06C下可逆容量达到1562mAh/g,首次效率达到80%,1C循环100次,容量保持率可达88%
优点: 对亚硅碳包覆表面改性,提高亚硅的流动性,提高硅材料电导率、首次效率、容量率、膨胀率、循环性、电化学及寿命,降低膨胀率。
缺点:成本高、首次率略差、膨胀略大、加工性差、循环差、倍率差。