[發(fā)明專利]一種碳包覆正硅酸鋰氚增殖劑及其制備方法與制備裝置系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011043544.8
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112174155A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 向茂喬;朱慶山;鄭婕;岳芬
• 申請（專利權）人: 中科院過程工程研究所南京綠色制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院;中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01B33/32
• 分類號: C01B33/32;G21B1/11
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種C包覆Li₄SiO₄氚增殖劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)使Li₄SiO₄顆粒在保護氣氛中處于流化狀態(tài)；

(2)在步驟(1)持續(xù)進行的基礎上，混合Li₄SiO₄顆粒與碳源氣體；

(3)氣固分離后得到C包覆Li₄SiO₄氚增殖劑。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述Li₄SiO₄顆粒的形狀為球形或類球形；

優(yōu)選地，所述Li₄SiO₄顆粒的等效直徑為0.1-1.2mm。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述保護氣氛中的氣體包括氮氣、氬氣、氦氣或氖氣中的任意一種或至少兩種的組合。

4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述混合的方式為將所述碳源氣體通入所述Li₄SiO₄顆粒所處的保護氣氛中；

優(yōu)選地，步驟(2)所述混合的溫度為500-900℃；

優(yōu)選地，步驟(2)所述混合的時間≥1min。

5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述碳源氣體包括甲烷、乙烷、乙烯、乙炔或丙烯中的任意一種或至少兩種的組合。

6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述碳源氣體的通入氣速為50-200mL/min。

7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述氣固分離的方法包括重力沉降、離心沉降或過濾中的任意一種或至少兩種的組合。

8.根據(jù)權利要求1-7任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)使等效直徑為0.1-1.2mm的球形或類球形Li₄SiO₄顆粒在保護氣氛中處于流化狀態(tài)；所述保護氣氛中的氣體包括氮氣、氬氣、氦氣或氖氣中的任意一種或至少兩種的組合；

(2)在步驟(1)持續(xù)進行的基礎上，將碳源氣體通入Li₄SiO₄顆粒所處的保護氣氛中，混合的溫度為500-900℃，混合的時間≥1min；所述碳源氣體包括甲烷、乙烷、乙烯、乙炔或丙烯中的任意一種或至少兩種的組合；所述碳源氣體的通入氣速為50-200mL/min；

(3)重力沉降、離心沉降或過濾后得到C包覆Li₄SiO₄氚增殖劑。

9.一種如權利要求1-8任一項所述制備方法制備得到的C包覆Li₄SiO₄氚增殖劑，其特征在于，所述C包覆Li₄SiO₄氚增殖劑的C層厚度≥1nm。

10.一種用于制備C包覆Li₄SiO₄氚增殖劑的裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述裝置系統(tǒng)包括料倉、流化床包覆裝置、尾氣處理裝置與產(chǎn)品收集裝置；

所述料倉用于為所述流化床包覆裝置提供Li₄SiO₄顆粒；

所述流化床包覆裝置用于在保護氣氛中混合Li₄SiO₄顆粒與碳源氣體，反應后得到C包覆Li₄SiO₄氚增殖劑；

所述尾氣處理裝置用于去除所述流化床包覆裝置中產(chǎn)生的尾氣；

所述產(chǎn)品收集裝置用于收集所述流化床包覆裝置中產(chǎn)生的C包覆Li₄SiO₄氚增殖劑。