[发明专利]用于制备SiO的设备与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备一氧化硅(SiO)的设备与方法，更具体地，涉及一种用于制备SiO的设备与方法，可通过连续地收集SiO来降低SiO的制备成本。

本申请案主张于2013年5月16日在韩国申请的韩国专利申请案No.10-2013-0055884及10-2013-0055894的优先权益，该两案的揭示内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

通常，二次电池指的是可再充电电池，而一次电池则是指非可再充电电池。二次电池广泛用于电子装置，诸如移动电话、笔记本电脑、摄影机、电动车辆等。具体地，近来，锂二次电池具有较镍镉电池或镍氢电池更高的容量，且每单位重量的能量密度很高。因此，锂二次电池被用得越来越多。

该锂二次电池包括电极组合体，其中设置有涂覆有阴极活性材料的阴极板以及涂覆有阳极活性材料的阳极板，并且在两板之间插入有分隔器，且该电极组合体连同电解质一起被容装并密封于外部材料中。

阴极活性材料通常采用锂金属氧化物，诸如LiMn₂O₄或LiCoO₂，且阳极活性材料通常采用碳材料。

具体地，在该阳极活性材料的情况中，则在早期使用锂金属，但因为锂具有低的可逆性及低的安全性，故目前广泛使用碳材料。碳材料体积变化小、可逆性优异且性价比较好，但是其容量较锂金属小。

然而，随着锂二次电池被使用地越来越多，越来越需要高电容量的锂二次电池，因而也需要能够取代低容量碳材料的高容量阳极活性材料。为了满足这些需求，许多人尝试使用表现出较碳材料高的充电/放电容量且能够进行电化学合金化的诸如Si及Sn的金属来作为该阳极活性材料。

然而，该金属性阳极活性材料容易因为在充电或收电时的剧烈体积变化而开裂或碎成粉末，因此使用此类金属性阳极活性材料的二次电池会随着充电/放电周期而使容量急剧变差，因而使用周期较短。

因此，为了防止此类问题，近来许多人尝试使用诸如SiO的金属氧化物来作为该阳极活性材料。具体地，SiO可以单独使用或者连同诸如碳材料的其他材料一起使用来作为该阳极活性材料。

然而，为了利用SiO来作为该阳极活性材料，要解决数个问题。代表性的问题有通过缩短SiO的制备时间并实现量产来降低制备成本。然而，截至目前所提出的SiO制备技术对于量产SiO仍具有限制。因此，需发展新的SiO制备技术。

发明内容

技术问题

本发明被设计以解决相关技术的问题，因此，本发明提供一种用于制备SiO的设备与方法，该设备与方法可通过实现连续制备SiO来有效地降低SiO制备成本。

本发明的其他目的及优点可由以下描述了解，且通过本发明的具体实施例而一目了然。此外，应理解，本发明的目的及优点可以通过在所附权利要求及其组合中限定的构思来实施。

技术方案

在本发明的一方面中，提出一种用于制备SiO的设备，该设备包括：反应单元，所述反应单元被配置为接收SiO制备材料并通过加热使所接收的材料反应来生成SiO气体；以及收集单元，所述收集单元被配置为将其内部温度保持为低于所述反应单元的内部温度，所述收集单元包括位于其内部空间中的旋转部件，其中，所述收集单元通过将由所述反应单元生成的SiO气体经由在所述收集单元的至少一侧形成的入口导入并使所导入的SiO气体沉积于所述旋转部件的表面上来收集SiO沉积物。

优选地，所述旋转部件可以包括围绕中心轴旋转的旋转体，经由所述入口导入的气体可以沉积在所述旋转体的表面上。

优选地，所述旋转体可以具有圆柱形且以圆周方向旋转。

优选地，所述旋转部件可以包括带子以及至少一个转轮，经由所述入口导入的气体可以沉积在所述带子的表面上。

优选地，在SiO气体被引入的同时，所述收集单元可以使所述转轮旋转来移动所述带子。

优选地，所述转轮中的至少一个可以在其前侧形式具有圆形。

优选地，所述转轮中的至少一个可以在其前侧形式具有多边形。

优选地，所述转轮中的至少一个可以在其与所述带子接触的表面上具有不平坦性。

更优选地，所述不平坦性可以在所述转轮的旋转方向上形成。

优选地，所述转轮可以包括三个或三个以上个所述旋转部件，且所述带子可以具有三个或三个以上个弯曲部分。

更优选地，所述入口可形成于所述收集单元的上部部分中，且所述旋转部件可以形成为使得所述带子的上部部分的长度方向为水平方向。