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再談一下硅碳材料的認(rèn)識(shí) 已有2人參與
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有段時(shí)間收到一些蟲(chóng)友的咨詢，問(wèn)一些關(guān)于硅碳材料的知識(shí)。無(wú)奈自己已經(jīng)離開(kāi)硅碳界，且工作雜事較多，很多問(wèn)題和知識(shí)都記遺忘了，也沒(méi)有及時(shí)回復(fù)，多有歉意。雖然在硅碳材料混了一段時(shí)間，但經(jīng)驗(yàn)不多，對(duì)于有些問(wèn)題還是不敢輕易回答，以免誤人子弟。不過(guò)，我想對(duì)于自己曾經(jīng)的遇到的問(wèn)題和走過(guò)的套路，再發(fā)表一下認(rèn)識(shí)吧。 1/氧化亞硅原材料：納米化可以解決硅的體積效應(yīng)，但納米化的材料非常容易團(tuán)聚。因此如果能找到一種將納米硅均勻分散在某種介質(zhì)中的材料，將是一種非常好選擇。而氧化亞硅經(jīng)過(guò)歧化以后，其形成的納米硅(歧化溫度控制得當(dāng)，納米硅在9~10個(gè)納米)會(huì)均勻地分散在二氧化硅介質(zhì)中。所以，氧化亞硅材料便橫空出世了。 不過(guò)，國(guó)內(nèi)做氧化亞硅材料一般都是小作坊，高耗能，低產(chǎn)能，個(gè)別地方更是純手工，品質(zhì)問(wèn)題幾乎為零。氧化亞硅最初主要用于鍍膜，一般都是低價(jià)賣給日本，歐美當(dāng)原材料。據(jù)說(shuō)在氧化亞硅快速發(fā)展那幾年，日本某些公司，好像已經(jīng)走遍了中國(guó)所有的氧化亞硅生產(chǎn)企業(yè)。 起初，國(guó)內(nèi)做氧化亞硅公司是很樂(lè)意買家參觀制備過(guò)程，后來(lái)國(guó)內(nèi)某家負(fù)極材料公司，以高于市場(chǎng)價(jià)購(gòu)買為條件，派自己公司人過(guò)去監(jiān)工。結(jié)果，學(xué)完技術(shù)以后就不買了。以至于，現(xiàn)在很難參觀制備過(guò)程了。所以，江湖坑多，留點(diǎn)心眼。 氧化亞硅制備最大問(wèn)題是連續(xù)化生產(chǎn)和大批量制備，這點(diǎn)很多日韓專利都可以看到試圖解決這個(gè)問(wèn)題。無(wú)奈，這個(gè)問(wèn)題目前難度很大。曾經(jīng)有供應(yīng)商告訴我，他們解決了這個(gè)問(wèn)題，使用焙燒法，將硅粉和二氧化硅粉一起燒就可以了，不需升華。聽(tīng)完，我挺佩服這創(chuàng)新精神，但特別無(wú)語(yǔ)。 制備的氧化亞硅能用于鋰電的部分有限，掐頭去尾，去除氧化層，而且其莫氏硬度很大，所以粉體制備這一塊，產(chǎn)率普遍不高，如果產(chǎn)率能有60%—70%就不錯(cuò)了。 市場(chǎng)上購(gòu)買的氧化亞硅，不同廠家顏色差異很大，從土黃但棕褐都有，這里面很多問(wèn)題，我也沒(méi)搞清楚。但據(jù)我了解，當(dāng)時(shí)還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和品質(zhì)要求，很多問(wèn)題，踩著石頭趟洪水，光腳踩釘子，幸虧命大，現(xiàn)在可能好多了。 2/關(guān)于包覆問(wèn)題，現(xiàn)在主要有液相和氣相兩種包覆方法。其中，液相制備的一般是中低端產(chǎn)品，其制備工藝和現(xiàn)有的石墨制備工藝類似。氣相一般是高端的，據(jù)說(shuō)信越就是氣相包覆，一般使用工業(yè)乙炔氣體就可以了，實(shí)驗(yàn)參數(shù)多了去了，裝備更是大問(wèn)題。 3/預(yù)鋰化，接觸不是特別多，了解有限，做過(guò)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這個(gè)難度更大。 4/混石墨，制備的硅碳材料要配備合適的石墨，這個(gè)我覺(jué)得現(xiàn)有石墨負(fù)極廠家占很大優(yōu)勢(shì)，這個(gè)就像面試，多試幾家，總會(huì)找到合適的。 這里有個(gè)問(wèn)題要注意，某次行業(yè)報(bào)告，有實(shí)驗(yàn)表明，氧化亞硅溫度歧化溫度超過(guò)800，隨著循環(huán)，納米硅會(huì)有自發(fā)團(tuán)聚現(xiàn)象。如果真是這樣，氧化亞硅開(kāi)發(fā)就快到天花板了，恐怕無(wú)論是液相還是氣相包覆都無(wú)濟(jì)于事。 最后談一下硅碳材料。國(guó)內(nèi)某家公司以噴霧造粒法，以納米硅，石墨，粘結(jié)劑等為原材料，制備的硅碳材料已經(jīng)很不錯(cuò)了。自己一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，這玩意成本有點(diǎn)大~對(duì)于硅碳材料，個(gè)人更看好納米多空硅碳還有納米硅填充于石墨內(nèi)部間隙結(jié)構(gòu)的材料。 此外，硅碳材料成本太高，目前有很多做冶金開(kāi)始研究如何低成本制備硅材料，我覺(jué)得還挺有前途的。 最后，談一點(diǎn)對(duì)研發(fā)的看法，我覺(jué)得一個(gè)好材料一定是材料和裝備一起的結(jié)果。如果沒(méi)事，多看看裝備知識(shí)。食材有了，弄個(gè)破鍋，飯菜也不好吃啊~ 發(fā)自小木蟲(chóng)Android客戶端 |
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