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光伏晶硅廢料制備高首效高振實密度硅碳負極材料的方法

636   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:昆明理工大學  
2024-10-11 16:00:45
權(quán)利要求 1.一種光伏晶硅廢料制備高首效高振實密度硅碳負極材料的方法,其特征在于,包括如下步驟: (1)將光伏晶硅廢料進行原位預鋰化處理,得到預鋰化硅料; (2)將預鋰化硅料、碳源、添加劑、造孔劑和溶劑混合后得到前驅(qū)體溶液,對前驅(qū)體溶液進行噴霧自組裝得到硅碳微球; (3)將硅碳微球進行沉碳反應,得到高首效高振實密度硅碳負極材料。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏晶硅廢料制備高首效高振實密度硅碳負極材料的方法,其特征在于,所述步驟(1)中,光伏晶硅廢料為光伏硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢硅渣和切割硅廢料經(jīng)過預處理后得到的。 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏晶硅廢料制備高首效高振實密度硅碳負極材料的方法,其特征在于,所述預處理包括酸洗,酸洗溶液包括氫氟酸、鹽酸、硝酸和硫酸中的一種或幾種,酸洗溶液的濃度為0.1~8mol/L,酸洗時間為0.1~8h,液固比為3~10mL:1g。 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏晶硅廢料制備高首效高振實密度硅碳負極材料的方法,其特征在于,所述預處理還包括球磨或砂磨,球磨或砂磨后的光伏晶硅廢料粒度分布為0.05~5μm。 5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光伏晶硅廢料制備高首效高振實密度硅碳負極材料的方法,其特征在于,所述步驟(1)中,原位預鋰化處理用到的鋰源包括固相鋰源和/或液相鋰源,所述鋰源包含LiCl、LiOH、Li2CO3、Li2SO4、LiNa、LiBr、LiI、LiC2H3O2、LiNO3、Li3PO4和LiHSO4中的一種或幾種,所述液相鋰源的質(zhì)量分數(shù)為0.1%~20%,鋰源的加入量為預鋰化硅料的0.1~10wt%; 所述原位預鋰化處理的溫度為60~1000℃,原位預鋰化處理的時間為0.1~20h,原位預鋰化處理的氣氛包括空氣、氬氣和氮氣中的一種或幾種。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏晶硅廢料制備高首效高振實密度硅碳負極材料的方法,其特征在于,所述步驟(2)中,預鋰化硅料、碳源、添加劑、造孔劑和溶劑的質(zhì)量比為1~80:1~60:0.1~5:0.1~5:10~2000。 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏晶硅廢料制備高首效高振實密度硅碳負極材料的方法,其特征在于,所述步驟(2)中,碳源包括石墨、瀝青、葡萄糖、石墨烯、碳納米管、酚醛樹脂和聚多巴胺中的至少兩種,所述溶劑為去離子水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇中的一種或幾種,添加劑包括Ti
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