[發明專利]一種用于生產石墨烯基負極材料的反應釜

在審

• 申請號: 201810425701.8
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108404847A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 徐睿
• 申請（專利權）人: 福州鼎烯飛揚科技有限公司
• 主分類號: B01J19/28
• 分類號: B01J19/28;H01M4/04
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

一種用于生產石墨烯基負極材料的反應釜，包括以下組件：反應釜殼體，反應釜殼體包括外壁、內壁和設于外壁和內壁之間的功能層，功能層內設有加熱裝置；通料通道，包括存在于反應釜殼體上端的進料通道和存在于反應釜殼體下端的出料通道；通料裝置，通料裝置密封設于通料通道內；感應調節組件，感應調節組件包括設于內壁內的壓力感應器、液位感應器、溫度感應器、設于外壁的位置感應器、位于外壁外側的調節裝置和穿設于反應釜殼體的調壓閥；控制中心，控制中心連接并控制加熱裝置和感應調節組件。本發明的有益效果在于：反應穩定性強，安全性好；自動化程度高，可動態的進行反應環境的調節；生產效率高。

技術領域

本發明涉及石墨烯基負極材料的生產設備技術領域，尤其涉及一種用于生產石墨烯基負極材料的反應釜。

背景技術

鋰離子電池以其比能量大、工作電壓高、自放電率小、體積小、重量輕等優勢,自其誕生以來,便給儲能領域帶來了革命性的變化,被廣泛應用于各種便攜式電子設備和電動汽車中，然而隨者人們生活水平的提高,更高的用戶體驗對鋰離子電池提出了更高的要求。質量更輕、循環壽命更長，容量更大，使用時間更長等。

為了解決上述問題必須尋找新的性能更加優異的電極材料， 目前商業化的鋰離子電池負極材料主要為石墨,但因其理論容量僅為370mAh，已不能滿足用戶的迫切需求。普通的石墨材料在高倍率充放電時，循環壽命大約200-300次。因此，更快的充電速度、更高的循環壽命、更高比容量的電池的開發，市場急需，因應這種電池性能的負極材料的開發也迫在眉睫。作為鋰離子電池負極材料，硅材料一直備受關注。其理論容量為4200mAh/g，是已商業化的石墨容量的10倍以上，且具有低的嵌鋰電位、低原子重量、高能量密度、價格較便宜、環境友好等優勢，因此是新代高容量負極材料的最優選擇之一。但是由于硅材料本身導電性能差、且充放電過程中體積膨脹大而容易造成材料結構破壞和機械粉碎，導致其循環性能衰減快，限制了其更廣泛的應用。為了解決上述問題，現有技術主要有硅顆粒納米化、或者在硅碳負極材料表面進行包覆，在限制材料體積膨脹的同時,還能阻隔硅基材料與電解液直接接觸，從而在改善電池循環性能的同時,減少充放電過程中硅基材料與電解液之間的副反應。由于石墨烯材料具有獨特的柔性二維平面結構,其本身是一種優良的包覆材料,可以包覆于硅碳負極材料表面。但是石墨烯片層之間通常結合力較弱,因此石墨烯片層構成的包覆層無法提供足夠大的束縛力，以用于約束硅碳負極材料在充放電過程中的體積膨脹,從而影響硅碳負極材料的電化學性能。

一般可以通過反應釜中的核殼反應進行石墨烯基負極材料的生產，其制備流程需要高溫高壓并且穩定的環境，現有的制備設備生產效率較低，產物質量不穩定，其生產運行時的穩定性也不佳。

發明內容

本發明的目的在于提供一種一種用于生產石墨烯基負極材料的反應釜，該用于生產石墨烯基負極材料的反應釜可以克服現有技術的缺點，從而提高生產效率、適應核殼反應所需的高溫高壓調節、并且可根據實際生產情況調節生產穩定性和反應條件。

為實現發明目的，本發明采用了如下技術方案：

一種用于生產石墨烯基負極材料的反應釜，包括以下組件：反應釜殼體，所述反應釜殼體包括外壁、內壁和設于所述外壁和內壁之間的功能層，所述功能層內設有加熱裝置；通料通道，包括存在于所述反應釜殼體上端的進料通道和存在于所述反應釜殼體下端的出料通道；通料裝置，所述通料裝置密封設于所述通料通道內；感應調節組件，所述感應調節組件包括設于所述內壁內的壓力感應器、液位感應器、溫度感應器、設于所述外壁的位置感應器、位于所述外壁外側的調節裝置和穿設于所述反應釜殼體的調壓閥；控制中心，所述控制中心連接并控制所述加熱裝置和感應調節組件。