[发明专利]一种用于镍锡/硅复合材料的生产方法

摘要

本发明涉及一种用于镍锡/硅复合材料的生产方法，该技术以镍锡空心粉末和硅烷为原料；通过设计进料、高温反应、出料等一体的制备装置，实现镍锡/硅复合材料的连续生产，并确保纳米硅均匀分在空心镍锡粉末中；所制备的镍锡/硅复合材料具有很好的比容量和循环稳定性。该技术具有生产过程连续可控、产物成分均匀，对推动硅材料在锂离子电池的推广应用具有重要作用。

主权项

一种用于镍锡/硅复合材料的生产方法：包括如下步骤：1)在0.1～0.3M Pa惰性气氛的安装有传递带(1)电动装置的制备容器(9)中，容器中间段四周设置中空挡板(2)；前侧挡板和后侧挡板比电动传递带高2～10cm，左侧挡板和右侧挡板比电动传递带高5～15cm；中空挡板顶端设置2～5个喷气窗(3)，喷气窗宽度与挡板宽度相等；喷气窗(3)连接不锈钢管(4)和气阀(5)；中空挡板底部设置加热装置(10)；传递带两侧设置护栏，护栏高1～5cm；传递带前侧连接进料系统，后侧连接出料系统；进料系统包括铺展槽(11)、斜面(12)、储料器(13)、进料漏斗(14)、进料阀(15)、置换器(16)、真空泵(17)和惰性气体气瓶(18)；铺展槽(11)与传递带(1)等宽，前侧设置挡条，挡条高于传递带(1)1～5cm，后侧连接斜面(12)、储料器(13)、进料漏斗(14)、进料阀(15)和置换器(16)；置换器(16)连接真空泵(17)和惰性气体气瓶(18)，置换器顶端设有圆形物料进口(19)，并对应圆形上盖(20)和固定螺栓(21)；出料系统包括接料漏斗(8)、热交换器(7)、出料漏斗(6)和出料阀；2)启动安装有传递带(1)的电动装置，传递带(1)缓慢通过中空挡板(2)；设置中空挡板长度与传递带速率的比值为5～20；设置加热装置温度700～1000℃；3)开启置换器圆形物料进口(19)，倒入镍锡合金粉末，镍锡合金为Ni3Sn，Ni3Sn2，Ni3Sn4空心球体的一种，颗粒尺寸在10nm～20um；填满后，通过螺栓(21)固定置换器圆形上盖(20)，启动真空泵(17)和惰性气体气瓶，反复置换气体3次；开启进料阀(15)，镍锡合金粉末通过进料漏斗(14)、储料器(13)、斜面(12)和铺展槽(11)，填满传递带(1)；待镍锡合金粉传递到中空挡板，依次开启气阀(5)，硅烷迅速通过喷气窗(3)沉积镍锡合金粉表面；硅烷的流速为50mL/min～50NL/min，保证沉积硅和锡的质量比为0.25～2；4)传递带将步骤3处理产物倒入接料漏斗(8)、在热交换器(7)处冷凝，待填满后，经出料漏斗(6)和出料阀，最终获得镍锡/硅复合材料。