[發明專利]一種高純納米晶硅的生產方法

有效

• 申請號: 201811055695.8
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN110890537B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 孟祥曼;王亮;江宏富;高海棠
• 申請（專利權）人: 江蘇中能硅業科技發展有限公司;鑫創新材料科技（徐州）有限公司
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M10/0525;C01B33/02;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高純納米晶硅的生產方法，包括以下步驟：

1)將廢硅料和/或副產硅粉，經預處理后得到10～50μm硅粉；

2)將步驟1)中的硅粉按照固含量5～30wt％的比例加入到分散液中，再加入1～10wt％的分散劑，在分散罐中攪拌分散均勻，形成硅粉漿料；

3)將步驟2)形成硅粉漿料抽至納米砂磨機進行研磨，得到平均粒徑為20～30nm納米晶硅漿料；

4)將步驟3)中得到的納米晶硅漿料直接輸送至噴霧干燥系統，獲得納米多孔晶硅顆粒，所述納米多孔晶硅顆粒為二次粒徑，所述納米多孔晶硅顆粒內部為納米級連通孔；

所述噴霧干燥系統為閉式循環噴霧干燥系統，所述噴霧干燥系統包括噴霧干燥機；

所述步驟3)中噴霧干燥系統的進風溫度為120～280℃，出風溫度為50～100℃，進料溫度為25～50℃，漿料進料速率為10-30㎏/h；

上述步驟2)3)4)都在惰性保護氣下進行，所述惰性保護氣為氮氣、氬氣、或氮氣和氬氣的混合氣。

2.根據權利要求1所述的一種高純納米晶硅的生產方法，其特征在于，所述步驟1)中廢硅料為棒狀硅、塊狀硅、粉狀硅中的一種或多種組合。

3.根據權利要求2所述的一種高純納米晶硅的生產方法，其特征在于，所述棒狀硅采用先淬火再研磨篩分的方法進行細化，得到硅粉。

4.根據權利要求2所述的一種高純納米晶硅的生產方法，其特征在于，所述塊狀硅為珊瑚料和/或碳頭料，所述塊狀硅采用破碎、磨粉、篩分的預處理方法，得到硅粉。

5.根據權利要求2所述的一種高純納米晶硅的生產方法，其特征在于，所述粉狀硅為還原爐沉積硅粉和/或流化床顆粒硅副產硅粉，所述粉狀硅采用先篩分再研磨的方法進行細化，得到硅粉。

6.根據權利要求1所述的一種高純納米晶硅的生產方法，其特征在于：所述步驟2)中分散劑為聚酯類、聚醚類超分散劑。

7.根據權利要求1所述的一種高純納米晶硅的生產方法，其特征在于：所述步驟2)中分散液為無水乙醇、乙二醇、甘油、聚乙烯吡咯烷酮、丙酮、環己烷、環己酮、丁酮、丁醇、異丙醇、苯類、二甲亞砜中的一種或多種組合。

8.根據權利要求1所述的一種高純納米晶硅的生產方法，其特征在于：所述步驟3)中所述納米砂磨機的研磨介質粒度為0.05～0.1㎜的氧化鋯球或碳化硅球。

9.根據權利要求1所述的一種高純納米晶硅的生產方法，其特征在于：所述步驟4)中噴霧干燥機選用離心式霧化器，所述離心霧化器轉速5000～15000r/min。

10.根據權利要求1所述的一種高純納米晶硅的生產方法，其特征在于：所述步驟3)中所述砂磨機中筒體、轉子的材質為碳化硅或氧化鋯。