一种超长定向α相氮化硅纤维阵列的生产装置及其制备方法

    公开(公告)号:CN115569610A

    公开(公告)日:2023-01-06

    申请号:CN202211186424.2

    申请日:2022-09-27

    Abstract: 本发明公开了一种超长定向α相氮化硅纤维阵列的生产装置及其制备方法,装置包括反应匣钵和高温合成炉;所述反应匣钵由氮化硅基板、陶瓷挡板和陶瓷盖板组成;所述高温合成炉为真空高温炉,其腔室排布有抽真空口、进气口、出气口、紧急泄压口以及真空压力表。利用这种装置,在没有任何金属或金属催化盐的条件下,以氨气和四卤化硅为源气体,在高温下进行反应,制备超长定向α相氮化硅纤维阵列。本发明制备装置简单,由氮化硅基板、陶瓷挡板和中心带圆孔的陶瓷盖板组成的匣钵为氮化硅纤维提供了生长衬底,通过堆叠匣钵,可以实现氮化硅纤维阵列的规模化制备。本发明无需任何金属及金属盐催化剂即可制备超长α相氮化硅纤维阵列,无金属杂质存在。

    一种超长氧化硅包覆氮化硅纳米线的制备方法

    公开(公告)号:CN110484998A

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201910617314.9

    申请日:2019-07-09

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明提供了一种超长氧化硅包覆氮化硅纳米线的制备方法,属于一维纳米材料的制备技术领域。一种超长氧化硅包覆氮化硅纳米线的制备方法,将一定粒径的硅粉在无任何金属及金属盐催化剂的条件下,通过氨气预处理后将氮化气氛转换为氮氨混合气,氮化反应后在氮化堆积体表面生成大量疏松状超长氮化硅纳米线,纳米线表面覆有一定厚度的非晶氧化硅层。本发明无需金属及金属盐催化剂即可一步获得大量氧化硅包覆氮化硅纳米线,提高了产品纯度,简化了制备工艺。

    一种表面金属修饰氧氮化改性硅负极材料结构

    公开(公告)号:CN109755536A

    公开(公告)日:2019-05-14

    申请号:CN201910073219.7

    申请日:2019-01-25

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 一种表面金属修饰氧氮化改性硅负极材料结构,硅颗粒表面由内而外依次为氮化硅层和氧化硅层,同时硅颗粒表面附着有大量金属颗粒且贯穿氧化硅层和氮化硅层,金属颗粒一端与硅颗粒接触,一端突出在氧化硅层之外。本发明既可利用氮化硅层对硅材料储锂膨胀限制,又可通过氧化硅层的Si-O键与粘结剂中碳氢氧结构形成化学键起弹性钉扎作用,提高锂离子电池的循环稳定性。而氮化硅层的存在可使氧化硅层更薄,其首次库伦效率更高。另外硅表面金属颗粒的存在,电子可通过金属颗粒传输,避免氧化硅层和氮化硅层对电子传输阻挡,提高硅负极材料的倍率性能。本发明同时具备高比容量、优异的循环稳定性、高的首次库仑效率以及优异的倍率性能。

    一种锂离子电池用硅粉的表面氮化改性方法

    公开(公告)号:CN106058227A

    公开(公告)日:2016-10-26

    申请号:CN201610478814.5

    申请日:2016-06-28

    Applicant: 南昌大学

    CPC classification number: H01M4/386 H01M4/1395 H01M10/0525

    Abstract: 一种锂离子电池用硅粉的表面氮化改性方法,其特征是包括如下步骤:(1)依次采用丙酮和水溶液对硅粉原料进行清洗并烘干;(2)然后将清洗烘干后的硅粉置于旋转管式炉中进行表面氮化改性处理。本发明可通过氮化硅层来抑制硅材料的体积膨胀问题,同时可避免或缓解现有Si/SiOX核壳结构负极材料中因O对Li的捕获固定作用造成的首次库伦效率过低问题。本发明制备的表面氮化改性的硅粉的均匀性较好且可控性较高。本发明工艺简单且非常适合大规模产业化生产,有望在锂离子电池、光电材料及传感器等领域得到很好的实际应用。

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