[实用新型]一种用于生产石墨烯基负极材料的反应釜

说明书

一种用于生产石墨烯基负极材料的反应釜，包括以下组件：反应釜壳体，反应釜壳体包括外壁、内壁和设于外壁和内壁之间的功能层，功能层内设有加热装置；通料通道，包括存在于反应釜壳体上端的进料通道和存在于反应釜壳体下端的出料通道；通料装置，通料装置密封设于通料通道内；感应调节组件，感应调节组件包括设于内壁内的压力感应器、液位感应器、温度感应器、设于外壁的位置感应器、位于外壁外侧的调节装置和穿设于反应釜壳体的调压阀；控制中心，控制中心连接并控制加热装置和感应调节组件。本实用新型的有益效果在于：反应稳定性强，安全性好；自动化程度高，可动态的进行反应环境的调节；生产效率高。

技术领域

本实用新型涉及石墨烯基负极材料的生产设备技术领域，尤其涉及一种用于生产石墨烯基负极材料的反应釜。

背景技术

锂离子电池以其比能量大、工作电压高、自放电率小、体积小、重量轻等优势,自其诞生以来,便给储能领域带来了革命性的变化,被广泛应用于各种便携式电子设备和电动汽车中，然而随者人们生活水平的提高,更高的用户体验对锂离子电池提出了更高的要求。质量更轻、循环寿命更长，容量更大，使用时间更长等。

为了解决上述问题必须寻找新的性能更加优异的电极材料，目前商业化的锂离子电池负极材料主要为石墨,但因其理论容量仅为370mAh，已不能满足用户的迫切需求。普通的石墨材料在高倍率充放电时，循环寿命大约200-300次。因此，更快的充电速度、更高的循环寿命、更高比容量的电池的开发，市场急需，因应这种电池性能的负极材料的开发也迫在眉睫。作为锂离子电池负极材料，硅材料一直备受关注。其理论容量为4200mAh/g，是已商业化的石墨容量的10倍以上，且具有低的嵌锂电位、低原子重量、高能量密度、价格较便宜、环境友好等优势，因此是新代高容量负极材料的最优选择之一。但是由于硅材料本身导电性能差、且充放电过程中体积膨胀大而容易造成材料结构破坏和机械粉碎，导致其循环性能衰减快，限制了其更广泛的应用。为了解决上述问题，现有技术主要有硅颗粒纳米化、或者在硅碳负极材料表面进行包覆，在限制材料体积膨胀的同时,还能阻隔硅基材料与电解液直接接触，从而在改善电池循环性能的同时,减少充放电过程中硅基材料与电解液之间的副反应。由于石墨烯材料具有独特的柔性二维平面结构,其本身是一种优良的包覆材料,可以包覆于硅碳负极材料表面。但是石墨烯片层之间通常结合力较弱,因此石墨烯片层构成的包覆层无法提供足够大的束缚力，以用于约束硅碳负极材料在充放电过程中的体积膨胀,从而影响硅碳负极材料的电化学性能。

一般可以通过反应釜中的核壳反应进行石墨烯基负极材料的生产，其制备流程需要高温高压并且稳定的环境，现有的制备设备生产效率较低，产物质量不稳定，其生产运行时的稳定性也不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一种用于生产石墨烯基负极材料的反应釜，该用于生产石墨烯基负极材料的反应釜可以克服现有技术的缺点，从而提高生产效率、适应核壳反应所需的高温高压调节、并且可根据实际生产情况调节生产稳定性和反应条件。

为实现实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于生产石墨烯基负极材料的反应釜，包括以下组件：反应釜壳体，所述反应釜壳体包括外壁、内壁和设于所述外壁和内壁之间的功能层，所述功能层内设有加热装置；通料通道，包括存在于所述反应釜壳体上端的进料通道和存在于所述反应釜壳体下端的出料通道；通料装置，所述通料装置密封设于所述通料通道内；感应调节组件，所述感应调节组件包括设于所述内壁内的压力感应器、液位感应器、温度感应器、设于所述外壁的位置感应器、位于所述外壁外侧的调节装置和穿设于所述反应釜壳体的调压阀；控制中心，所述控制中心连接并控制所述加热装置和感应调节组件。