[发明专利]一种氧化亚硅的生产设备及方法

说明书

本发明公开了一种氧化亚硅的生产设备及方法，生产设备包括：第一炉体，第一炉体具有第一腔室；坩埚设置于第一腔室中；过渡管的一端与第一腔室连通；第二炉体具有第二腔室，过渡管的另一端与第二腔室连通；冷基体可转动地设置于第二腔室中。在使用过程中，可以将硅原料与二氧化硅原料加入坩埚中加热，使生成的氧化亚硅气体通过过渡管进入第二腔室中，进入第二腔室中的氧化亚硅气体经过冷基体的冷凝生成固态的氧化亚硅。将氧化亚硅的升华腔室与冷凝腔室分开并通过过渡管连通，使得氧化亚硅冷凝后的纯度更好，杂质少，均一性高。

技术领域

本发明属于硅材料技术领域，具体涉及一种氧化亚硅的生产设备及方法。

背景技术

随着电池行业对锂电池容量需求不断增加，硅基负极材料因具有高克容量和低电位等优势，有望成为锂电池下一代负极材料。然而硅基负极材料在充放电过程中，硅锂合金的生成与分解伴随着巨大的体积变化，最大膨胀可达320％远高于碳基电极材料，剧烈的体积变化导致硅颗粒破裂粉化，导致负极活性物质从电极片上脱落，因粉化和脱落引起固相电解质层SEI膜持续形成，高膨胀率是制约硅基负极锂电池发展的绊脚石。硅氧负极材料为氧化亚硅掺混石墨材料，在硅碳电极的基础上，用硅的氧化物取代硅，是目前硅基负极材料的重要研究方向之一。氧化亚硅作为电极材料具有较好的优势，但是现有技术生产的氧化亚硅品质不稳定，一致性差，难以满足应用需求。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种氧化亚硅的生产设备及方法，用以解决现有技术生产的氧化亚硅品质不稳定，杂质多，一致性差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种氧化亚硅的生产设备，包括：

第一炉体，所述第一炉体具有第一腔室；

坩埚，所述坩埚设置于所述第一腔室中；

过渡管，所述过渡管的一端与所述第一腔室连通；

第二炉体，所述第二炉体具有第二腔室，所述过渡管的另一端与所述第二腔室连通；

冷基体，所述冷基体可转动地设置于所述第二腔室中。

其中，所述过渡管的另一端的端部与所述冷基体之间的间距可调节。

其中，所述生产设备还包括：

第一温度调节机构，所述第一温度调节机构设置于所述第一炉体上。

其中，所述生产设备还包括：

第二温度调节机构，所述第二温度调节机构设置于所述第二炉体上。

其中，所述第二温度调节机构包括加热部与具有循环管的夹套，所述加热部设置于所述第二腔室中，所述夹套设置于所述第二炉体的外侧壁。

其中，所述生产设备还包括：

第三温度调节机构，所述第三温度调节机构设置于所述过渡管上。

其中，所述第三温度调节机构包括感应线圈，所述过渡管为石墨管，所述感应线圈设置于所述过渡管的外侧。

其中，所述生产设备还包括：

第一保温层，所述第一保温层设置于所述第一炉体的外侧壁和/或内侧壁；和/或

第一隔热件，所述第一隔热件设置于所述过渡管外侧壁上；和/或

第二隔热件，所述过渡管的一端与所述第一炉体之间设有所述第二隔热件，所述过渡管的另一端与所述第二炉体之间设有所述第二隔热件。

其中，所述生产设备还包括：

升降机构，所述升降机构设置于所述第一腔室中，所述坩埚设置于所述升降机构上，所述升降机构可带动所述坩埚沿所述第一炉体的轴向方向移动；和/或