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再談一下硅碳材料的認(rèn)識 已有2人參與
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有段時間收到一些蟲友的咨詢,問一些關(guān)于硅碳材料的知識。無奈自己已經(jīng)離開硅碳界,且工作雜事較多,很多問題和知識都記遺忘了,也沒有及時回復(fù),多有歉意。雖然在硅碳材料混了一段時間,但經(jīng)驗不多,對于有些問題還是不敢輕易回答,以免誤人子弟。不過,我想對于自己曾經(jīng)的遇到的問題和走過的套路,再發(fā)表一下認(rèn)識吧。 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個納米)會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,國內(nèi)做氧化亞硅材料一般都是小作坊,高耗能,低產(chǎn)能,個別地方更是純手工,品質(zhì)問題幾乎為零。氧化亞硅最初主要用于鍍膜,一般都是低價賣給日本,歐美當(dāng)原材料。據(jù)說在氧化亞硅快速發(fā)展那幾年,日本某些公司,好像已經(jīng)走遍了中國所有的氧化亞硅生產(chǎn)企業(yè)。 起初,國內(nèi)做氧化亞硅公司是很樂意買家參觀制備過程,后來國內(nèi)某家負(fù)極材料公司,以高于市場價購買為條件,派自己公司人過去監(jiān)工。結(jié)果,學(xué)完技術(shù)以后就不買了。以至于,現(xiàn)在很難參觀制備過程了。所以,江湖坑多,留點心眼。 氧化亞硅制備最大問題是連續(xù)化生產(chǎn)和大批量制備,這點很多日韓專利都可以看到試圖解決這個問題。無奈,這個問題目前難度很大。曾經(jīng)有供應(yīng)商告訴我,他們解決了這個問題,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。聽完,我挺佩服這創(chuàng)新精神,但特別無語。 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%就不錯了。 市場上購買的氧化亞硅,不同廠家顏色差異很大,從土黃但棕褐都有,這里面很多問題,我也沒搞清楚。但據(jù)我了解,當(dāng)時還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和品質(zhì)要求,很多問題,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)說信越就是氣相包覆,一般使用工業(yè)乙炔氣體就可以了,實驗參數(shù)多了去了,裝備更是大問題。 3/預(yù)鋰化,接觸不是特別多,了解有限,做過的實驗結(jié)果表明,這個難度更大。 4/混石墨,制備的硅碳材料要配備合適的石墨,這個我覺得現(xiàn)有石墨負(fù)極廠家占很大優(yōu)勢,這個就像面試,多試幾家,總會找到合適的。 這里有個問題要注意,某次行業(yè)報告,有實驗表明,氧化亞硅溫度歧化溫度超過800,隨著循環(huán),納米硅會有自發(fā)團聚現(xiàn)象。如果真是這樣,氧化亞硅開發(fā)就快到天花板了,恐怕無論是液相還是氣相包覆都無濟于事。 最后談一下硅碳材料。國內(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)很不錯了。自己一點經(jīng)驗表明,這玩意成本有點大~對于硅碳材料,個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始研究如何低成本制備硅材料,我覺得還挺有前途的。 最后,談一點對研發(fā)的看法,我覺得一個好材料一定是材料和裝備一起的結(jié)果。如果沒事,多看看裝備知識。食材有了,弄個破鍋,飯菜也不好吃啊~ 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
銀蟲 (小有名氣)
銀蟲 (文壇精英)
氣相沉積cvd爐 13013550138 張
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