[發明專利]一種三級研磨制備納米硅的方法

在審

• 申請號: 202010012137.4
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111180719A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 胡亮;張少波;張志權;李曉馬;俞有康
• 申請（專利權）人: 馬鞍山科達普銳能源科技有限公司;安徽科達鉑銳能源科技有限公司;安徽科達新材料有限公司
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;C01B33/02;B82Y40/00
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 魯延生

1.一種三級研磨制備納米硅的方法，具體步驟為：1)將高純硅粉加入到一級砂磨機的分散罐中，加入適當溶劑調節固含量至20～40wt.％，再加入分散劑，其中分散劑與硅粉的質量比是(1～10)：100，進行預分散；將分散好的混合溶液導入一級砂磨機中進行一級研磨，砂磨機線速度為12～13m/s，球磨珠的直徑是1～10μm，研磨時間2～10h，得到納米硅粒徑D50＜1000nm的硅漿液；2)將一級研磨完成后的漿料導入到二級砂磨機進行二級研磨，砂磨機線速度14～15m/s，球磨珠的直徑是0.1～1μm，研磨時間10～30h，得到納米硅粒徑D50＜100nm的硅漿液；3)將二級研磨完成后的漿料導入到三級砂磨機中進行三級研磨，砂磨機線速度16～17m/s，球磨珠的直徑是0.05～0.1μm，研磨時間20～50h，得到納米硅粒徑D50＜50nm的硅漿液，霧化干燥獲得納米硅粉。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)：所述分散劑與硅粉的質量比是(5～10)：100；加入適當溶劑調節固含量至20～30wt.％；球磨珠的直徑是5～10μm，研磨時間為5～10h。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)球磨珠的直徑是0.5～1μm，研磨時間為20～30h。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)球磨珠的直徑是0.05～0.08μm，研磨時間為30～40h。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述高純硅粉為單晶硅或多晶硅的一種，其中值粒徑為10～100μm、純度≥99％。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑為甲醇、甲苯、乙醇、氯化乙醇、丙醇、異丙醇、丙二醇、丁醇、丙酮或環已酮的一種或多種。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散劑為焦磷酸鈉、多偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、丙烯酸鈉、十八酸鈉、聚丙烯酸鈉、亞甲基雙萘磺酸鈉、檸檬酸鉀、環烷酸鉛、亞甲基雙萘磺酸鈉、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物或古爾膠中的一種或多種。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述一級砂磨機、二級砂磨機、三級砂磨機為臥式砂磨機或立式砂磨機，砂磨機攪拌軸的結構形狀為盤式，棒式或棒盤式。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述球磨珠的材質選自不銹鋼、瑪瑙、陶瓷、氧化鋯和硬質合金中的一種，球磨珠與硅粉的質量比是(5～50):1，優選為(10～40):1，更優選為(20～30):1。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述霧化干燥使用閉式噴霧干燥機，保護氣體為氮氣，噴霧干燥機的熱空氣進口溫度為150～350℃，出口溫度為90～200℃。