[发明专利]气相沉积装置及氧化亚硅的制备方法

说明书

本发明公开了一种气相沉积装置及氧化亚硅的制备方法，气相沉积装置，包括炉体、设置于炉体内的加热腔室、设置于炉体外的沉积腔室，气相沉积装置还包括：进料机构、刮取机构、设置于炉体外的收集腔室，收集腔室包括第一阀门，第一阀门用于控制沉积腔室与收集腔室之间通道的开闭。本发明中的气相沉积装置，通过关闭收集腔室入口处的第一阀门，可在线将收集腔室收集到的沉积产物排出，使得气相沉积装置内的气相沉积反应可以连续在线进行，且出料时不影响气相沉积反应。本发明与现有技术相比，能实现连续生产，从而降低了能耗，提高了产能，提高了生产效率。且沉积比较充分，物料损失少，收集的产品具有较高的质量稳定性，能够满足市场大规模的需求。

技术领域

本发明属于气相沉积技术领域，具体涉及一种气相沉积装置及氧化亚硅的制备方法。

背景技术

锂离子电池是一种二次充电电池，主要由正极、负极、电解液和隔膜构成，锂离子在正极和负极之间往返工作。锂离子电池具有容量比高，重量轻，循环次数多，材料环保等优点，近年来广泛应用于智能手机、新能源汽车等新兴产业。由于传统碳系负极材料的能量密度已提高到了极限，能量密度的进一步上升指望各种负极活性物质的开发。其中，SiO_x材料不仅解决了能量密度的问题，且克服了充放电时体积膨胀收缩的问题，是一种很有前途的负极材料。

SiO_x，称为氧化亚硅，其中x值介于0-2之间，它的结构是小至纳米级的硅微粒分散在二氧化硅骨架中。SiO_x粉末最简单的制备方式为Si+SiO₂→SiO_x，或C+SiO₂→SiO_x+CO，将硅粉或碳粉和二氧化硅接近等比例混合，在真空条件下，1000-1700℃下的挥发物进行冷凝收集后得到氧化亚硅。关于SiO_x粉末制造方法和装置已被披露。现有技术，SiO_x的收集器无法实现在线收集，因此，产能受到收集器体积的限制，很难进一步扩大生产，不能满足大规模市场化的需求；且为了取出收集器中的SiO_x粉末，需要停止生产冷却设备，这种间歇的操作既浪费了生产时间，也浪费了能源；另外，由于物料加热均匀性不能保证，导致转化效率受到影响，制约生产效率。因此，现有技术无法很好地实现工业化生产，需要进一步技术优化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种气相沉积装置，通过关闭收集腔室入口处的第一阀门，可在线将收集腔室收集到的沉积产物排出，使得气相沉积装置内的气相沉积反应可以连续在线进行，且出料时不影响气相沉积反应。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种气相沉积装置，包括炉体、设置于炉体内的加热腔室、设置于炉体外的沉积腔室，加热腔室用于加热原料反应生成气相产物，沉积腔室与加热腔室连通，沉积腔室用于沉积产物，气相沉积装置还包括：

进料机构，进料机构的出料口与加热腔室的入口连接，进料机构用于向加热腔室内加入原料；

刮取机构，设置于沉积腔室内，刮取机构用于刮取沉积腔室内的沉积产物；

收集腔室，设置于炉体外，收集腔室的入口与沉积腔室的出口连接，收集腔室用于收集刮取机构刮取下来的沉积产物，收集腔室包括设置于收集腔室入口处的第一阀门，第一阀门用于控制沉积腔室与收集腔室之间通道的开闭。

优选的是，收集腔室还包括：设置于收集腔室出口的用于盖合的收集腔室底盖。

优选的是，沉积腔室包括设置于沉积腔室出口处的第二阀门，第二阀门用于控制沉积腔室与收集腔室之间通道的开闭，收集腔室与沉积腔室可拆卸连接，

当收集腔室与沉积腔室连接，打开第一阀门、第二阀门，收集腔室收集刮取机构刮取下来的沉积产物；关闭第一阀门、第二阀门，将收集腔室从沉积腔室上拆卸下来。