JP2019507096A - シリコン−炭素複合体を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)SiH4、Si2H6およびSi3H8からなる群から選択されるシリコンの少なくとも1つの出発化合物を含有するガス流A、および
b)メタン、エタン、プロパン、エチレンおよびアセチレンからなる群から選択される炭素の少なくとも1つの出発化合物を含有するガス流Bを、
ホットウォール型反応器中、好ましくは管形ホットウォール型反応器中で、900℃未満、好ましくは400〜750℃の温度で反応させ、該反応混合物を冷却するか、または冷却させて、該粉末状反応生成物をガス状物質から分離する。
SiH4 20体積%およびアセチレン3体積%を、均質混合物として、ノズルによって管形ホットウォール型反応器の中央部へ導入する。さらに、アルゴンをベールガスとして使用する。該ホットウォール型反応器を層流が貫流する。700℃の温度が該反応器外壁で測定される。粉末状固体を、フィルター中でガス状物質から分離し、かつエアロックシステムを経て不活性条件下で詰め替える。
SiH4 20体積%およびエチレン3.2体積%を、均質混合物として、ノズルによって管形ホットウォール型反応器の中央部へ導入する。さらに、アルゴンをベールガスとして使用する。該ホットウォール型反応器を層流が貫流する。650℃の温度が該反応器外壁で測定される。粉末状固体を、フィルター中でガス状物質から分離し、かつエアロックシステムを経て不活性条件下で詰め替える。
SiH4 20体積%およびエタン3.1体積%を、均質混合物として、ノズルによって管形ホットウォール型反応器の中央部へ導入する。さらに、アルゴンをベールガスとして使用する。該ホットウォール型反応器を層流が貫流する。650℃の温度が該反応器外壁で測定される。粉末状固体を、フィルター中でガス状物質から分離し、かつエアロックシステムを経て不活性条件下で詰め替える。
SiH4 20体積%およびプロパン3.2体積%を、均質混合物として、ノズルによって管形ホットウォール型反応器の中央部へ導入する。さらに、アルゴンをベールガスとして使用する。該ホットウォール型反応器を層流が貫流する。650℃の温度が該反応器外壁で測定される。粉末状固体を、フィルター中でガス状物質から分離し、かつエアロックシステムを経て不活性条件下で詰め替える。
SiH4 20体積%およびメタン6.3体積%を、均質混合物として、ノズルによって管形ホットウォール型反応器の中央部へ導入する。さらに、アルゴンおよび水素の混合物をベールガスとして使用する。該ホットウォール型反応器を層流が貫流する。650℃の温度が該反応器外壁で測定される。粉末状固体を、フィルター中でガス状物質から分離し、かつエアロックシステムを経て不活性条件下で詰め替える。
SiH4 20体積%を、ノズルによって管形ホットウォール型反応器のホットウォール型反応器中央部へ、かつエチレン3.5体積%を側部でこの反応器中へ、導入する。さらに、アルゴンをベールガスとして使用する。該ホットウォール型反応器を層流が貫流する。650℃の温度が該反応器外壁で測定される。粉末状固体を、フィルター中でガス状物質から分離し、かつエアロックシステムを経て不活性条件下で詰め替える。
Claims (11)
- シリコン−炭素複合粉末を製造する方法であって、
a)SiH4、Si2H6およびSi3H8からなる群から選択されるシリコンの少なくとも1つの出発化合物を含有するガス流A、および
b)メタン、エタン、プロパン、エチレンおよびアセチレンからなる群から選択される炭素の少なくとも1つの出発化合物を含有するガス流Bを、
ホットウォール型反応器中で900℃未満の温度で反応させ、反応混合物を冷却するかまたは冷却させ、かつ粉末状反応生成物をガス状物質から分離する
ことを特徴とする、前記方法。 - 前記ガス流Aおよび前記ガス流Bを、同時に、別個にまたはガス流Aとガス流Bとの混合物として、前記ホットウォール型反応器へ導入することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記ガス流Bを、前記ガス流Aよりも後の時点で、前記ホットウォール型反応器中へ導入することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- シリコン出発化合物/炭素出発化合物の比が、前記シリコン−炭素複合粉末中のSi/C体積割合が30:1〜1:30であるように選択されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- シリコンの前記出発化合物がSiH4であり、かつ炭素の前記出発化合物がアセチレンであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- アルゴンおよびヘリウムからなる群から選択される不活性ガスを、さらに前記ホットウォール型反応器中へ導入することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 層流が前記ホットウォール型反応器を貫流することを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 300nm以下の平均直径を有するシリコン粒子を含有し、20:1〜1:10のSi/C体積割合を有するシリコン−炭素複合粉末であって、前記シリコン粒子の表面が、200nm未満の平均層厚を有する非晶質の炭素含有層で少なくとも部分的に被覆されている、前記シリコン−炭素複合粉末。
- 前記シリコン粒子が非晶質であることを特徴とする、請求項8に記載のシリコン−炭素複合粉末。
- 前記非晶質の炭素含有層が、脂肪族種、芳香族種および/またはグラファイト種を含むことを特徴とする、請求項8または9に記載のシリコン−炭素複合粉末。
- リチウムイオン電池のアノードの成分としての、請求項8〜10のいずれかに記載のシリコン−炭素複合粉末の使用。
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