CN113277518A - 一种硅氧原材料及其制备方法 - Google Patents

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王霆澜
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Abstract

本发明公开了一种硅氧原材料及其制备方法，涉及硅氧原材料领域，其特征在于：包括2‑3克硅粉、4‑5克氧气，1‑2克碳和50毫升苯胺酸性水溶液。本发明有益效果：有利于提高氧化硅的导电率，有利于防止充电过程中发生膨胀，有利于提高充电的效率，可以有效抑制材料在充放电过程中的体积膨胀问题。

Description

一种硅氧原材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及硅氧原材料领域，具体为一种硅氧原材料及其制备方法。
背景技术
氧化硅以其能量密度高、材料来源广泛等优点而成为下一代高能量密度 锂离子电池的首选材料，氧化硅。
目前，氧化硅自身导电率差、首次效率低及其充放电过程中膨胀大，造 成锂离子电池的电导率和首次效率差。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种硅氧原材料及其制备方法，以解决的 技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硅氧原材料及其制备 方法,包括2-3克硅粉、4-5氧气，1-2克碳和50毫升苯胺酸性水溶液。
通过采用上述技术方案，有利于提高氧化硅的导电率，有利于防止充电 过程中发生膨胀，有利于提高充电的效率，可以有效抑制材料在充放电过程 中的体积膨胀问题。
本发明进一步设置为，所述硅氧原材料的制作步骤包括：
A1、将硅粉放置到密封加热皿里；
A2、往密封的加热皿里住入4～5克氧气；
A3、将加热的温度调到500℃～600℃，加热10分钟至20分钟会得到二氧 化硅；
A4、将二氧化硅在高温下与单质硅作用后迅速冷却制得一氧化硅
A5、将1-2克碳粉加入到制作好的一氧化硅粉里，使用搅拌的工具将碳 粉和一氧化硅粉搅拌均匀；
A6、用电化学聚合法对苯胺酸性水溶液进行恒电流聚合，使得苯胺酸性 水溶液中的苯胺在阳极上发生氧化聚合反应，在电极表面反应生成聚合物。
A7、将搅拌好的硅粉和碳粉用聚苯胺包覆原位包覆方式进行包覆，得硅 氧原材料。
通过采用上述技术方案，设置的碳粉，有利于提高二氧化硅的导电效率， 有利于提高硅氧原材料的使用价值。
本发明进一步设置为，所述恒电流聚合的方法：以恒定电流对苯胺酸性 水溶液进行电解恒定电压为负0.3～0.5V的阳极电位上苯胺发生氧化聚合反应 进行电解，所述在用原位包覆方式包覆前需要对碳粉和一氧化硅粉进行干燥， 干燥5分钟后在进行包覆。
通过采用上述技术方案，聚合物，有利于防止充电过程中发生膨胀，有 利于提高充电的效率，可以有效抑制材料在充放电过程中的体积膨胀问题。
6.本发明进一步设置为，所述一氧化硅粉的制作方法有两种：
第一种：原材料硅和二氧化硅,在1200℃-1400℃的高温下和10-2-10-3Pa 真空条件下，转化为一氧化硅蒸汽，然后再凝结，最后制备出一氧化硅材料；
第二种：二氧化硅在高温下与单质硅作用后迅速冷却制得一氧化硅。
通过采用上述技术方案，多种制作方法，两种方法相互配合，可以有效 减少氧气浪费。
本发明进一步设置为，所述恒电流聚合法的恒定电流为500安-1000安， 在聚合的过程中加入引发剂，所述苯胺酸性水溶液的浓度为1～20％Wt，所述聚 苯胺制备过程中的引发剂为过硫酸铵。
通过采用上述技术方案，可以有效提高恒电流聚合法的反应速度和反应 效率，有利于减少制作过程中时间的浪费。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：有利于提高氧化硅的导电率， 有利于防止充电过程中发生膨胀，有利于提高充电的效率，可以有效抑制材 料在充放电过程中的体积膨胀问题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述。下面通过描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能 理解为对本发明的限制。
下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
一种硅氧原材料及其制备方法，包括，2-3克硅粉、4-5氧气，1-2克碳和50 毫升苯胺酸性水溶液，硅氧原材料的制作步骤包括：
A1、将硅粉放置到密封加热皿里；
A2、往密封的加热皿里住入4～5克氧气；
A3、将加热的温度调到500℃～600℃，加热10分钟至20分钟会得到二氧 化硅；
A4、将二氧化硅在高温下与单质硅作用后迅速冷却制得一氧化硅
A5、将1-2克碳粉加入到制作好的一氧化硅粉里，使用搅拌的工具将碳 粉和一氧化硅粉搅拌均匀；
A6、用电化学聚合法对苯胺酸性水溶液进行恒电流聚合，使得苯胺酸性 水溶液中的苯胺在阳极上发生氧化聚合反应，在电极表面反应生成聚合物。
A7、将搅拌好的硅粉和碳粉用聚苯胺包覆原位包覆方式进行包覆，得硅 氧原材料。
实施例1
Figure BDA0003042552980000031
Figure BDA0003042552980000041
实施例2
Figure BDA0003042552980000042
实施例3
Figure BDA0003042552980000043
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发 明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点 可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员 在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需 要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的 权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种硅氧原材料及其制备方法，其特征在于：包括2-3克硅粉、4-5克氧气，1-2克碳和50毫升苯胺酸性水溶液。
2.根据权利要求1所述的一种硅氧原材料及其制备方法，其特征在于：所述硅氧原材料的制作步骤包括：
A1、将硅粉放置到密封加热皿里；
A2、往密封的加热皿里住入4～5克氧气；
A3、将加热的温度调到500℃～600℃，加热10分钟至20分钟会得到二氧化硅；
A4、将二氧化硅在高温下与单质硅作用后迅速冷却制得一氧化硅
A5、将1-2克碳粉加入到制作好的一氧化硅粉里，使用搅拌的工具将碳粉和一氧化硅粉搅拌均匀；
A6、用电化学聚合法对苯胺酸性水溶液进行恒电流聚合，使得苯胺酸性水溶液中的苯胺在阳极上发生氧化聚合反应，在电极表面反应生成聚合物。
A7、将搅拌好的硅粉和碳粉用聚苯胺包覆原位包覆方式进行包覆，得硅氧原材料。
3.根据权利要求1所述的一种硅氧原材料及其制备方法，其特征在于：所述恒电流聚合的方法：以恒定电流对苯胺酸性水溶液进行电解恒定电压为负0.3～0.5V的阳极电位上苯胺发生氧化聚合反应进行电解。
4.根据权利要求1所述的一种硅氧原材料及其制备方法，其特征在于：所述在用原位包覆方式包覆前需要对碳粉和一氧化硅粉进行干燥，干燥5分钟后在进行包覆。
5.根据权利要求1所述的一种硅氧原材料及其制备方法，其特征在于：所述一氧化硅粉的制作方法有两种：
第一种：原材料硅和二氧化硅,在1200℃-1400℃的高温下和10-2-10-3Pa真空条件下，转化为一氧化硅蒸汽，然后再凝结，最后制备出一氧化硅材料；
第二种：二氧化硅在高温下与单质硅作用后迅速冷却制得一氧化硅。
6.根据权利要求1所述的一种硅氧原材料及其制备方法，其特征在于：所述恒电流聚合法的恒定电流为500安-1000安，在聚合的过程中加入引发剂。
7.根据权利要求1所述的一种硅氧原材料及其制备方法，其特征在于：所述苯胺酸性水溶液的浓度为1～20％Wt，所述聚苯胺制备过程中的引发剂为过硫酸铵。
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