[發明專利]一種破碎、研磨SiOX

在審

• 申請號: 201911173652.4
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN112934427A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 趙志宇;范協程;袁芳偉;李碩;石佳光;劉朗;胡保平
• 申請（專利權）人: 新疆硅基新材料創新中心有限公司
• 主分類號: B02C21/00
• 分類號: B02C21/00;B02C25/00;B02C23/00;H01M4/48
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

本發明公開一種破碎、研磨SiO_X的方法，包括：取SiO_X、有機溶劑，將SiO_X加入到有機溶劑中形成漿料，先對漿料中的SiO_X進行破碎粗磨，再對漿料中的SiO_X進行精磨，使漿料中的SiO_X達到所需的粒徑要求。本發明還公開一種破碎、研磨SiO_X的裝置，包括：制漿罐，用于混合SiO_X、有機溶劑，以制得漿料；粗磨單元，與所述制漿罐連接，用于對所述制漿罐中輸出的漿料進行破碎初步研磨；精磨單元，與所述粗磨單元連接，用于對所述粗磨單元輸出的漿料中的SiO_X進行再次研磨；儲罐，與所述精磨單元連接，用于存放研磨產物。本發明可以提高生產效率，便于實現連續化生產和自動化生產。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池負極材料技術領域，具體涉及一種破碎、研磨SiO_X的方法和裝置。

背景技術

在鋰離子電池中，傳統的石墨類負極材料其理論容量僅為372mAh/g，而硅負極材料為3590mAh/g，是理想的鋰離子電池負極材料。但在完全嵌鋰狀態下，硅負極材料的體積膨脹可達300％，嚴重影響著鋰離子電池的壽命和安全性。解決硅負極材料體積膨脹的方法主要為：硅材料的納米化；復合化，即與金屬復合或與非金屬的復合，如硅碳復合負極材料。硅碳復合負極材料采用核殼結構，硅負極的體積膨脹由硅核外層的石墨和包覆層共同承擔，這樣可大大降低體積膨脹，減少材料粉化，提高循環性能，使得硅負極材料在鋰離子電池中得到很好的應用。目前，市售的硅負極材料主要為氧化亞硅材料。

現有技術中，典型的SiO_X(即硅氧化物，如氧化亞硅)制備工藝是：先將顆粒狀的SiO_X(毫米級)，進行固體顆粒干磨的粗磨處理，得到幾微米～幾十微米的粉末顆粒；再將粗磨后的粉末顆粒加入液體有機溶劑中制成懸浮漿料，并加入適量的分散劑或其它添加劑；最后，將制得的懸浮漿料投入到精磨設備中，進行精磨(如砂磨或者納米研磨)，即可得到所需粒徑大小的SiO_X和有機溶劑的混合懸浮液。

采用上述工藝雖然也能對SiO_X進行研磨，但是存在以下不足：(1)無法進行連續生產，生產效率低；(2)粗磨過程為固體顆粒干磨，會產生大量的熱量，且熱量難以及時釋放，對設備損害大；(3)且粗磨和精磨過程為兩個彼此獨立的過程，物料流轉不方便，易造成污染；(4)SiO_X、添加劑、分散劑等物料為分別進行投放，物料投放次數多，工藝操作復雜，無法進行自動化生產。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種破碎、研磨SiO_X的方法和裝置，可以提高生產效率，實現連續化生產。

根據本發明的一個方面，提供一種破碎、研磨SiO_X的方法，其技術方案如下：

一種破碎、研磨SiO_X的方法，包括：取SiO_X、有機溶劑，將SiO_X加入到有機溶劑中形成漿料，先對漿料中的SiO_X進行破碎粗磨，再對漿料中的SiO_X進行精磨，使漿料中的SiO_X達到產品所需的粒徑要求。

優選的，具體包括以下步驟：

S1，備料：分別稱取SiO_X、有機溶劑；

S2，制漿：將有機溶劑和SiO_X加入到制漿罐中，并攪拌均勻，得到漿料；

S3，粗磨：將漿料加入到粗磨單元中，對漿料中的SiO_X進行破碎初步研磨；

S4，精磨：將粗磨后的漿料加入到精磨單元中，對漿料中的SiO_X進行再次研磨，得到所需粒徑要求的產品。