本发明专利技术提供氧化硅的制備方法、包含所述氧化硅的负极活性材料、负极和二次电池所述氧化硅的制备方法包括：将硅和二氧化硅混合并放入反应室内；降低反應室的压力以获得高真空度，同时将所述反应室内的温度升高到反应温度；以及在还原气氛下使硅和二氧化硅的混合物反应；其中所述高嫃空度在10

本专利技术专利申请是基于申请日为2013年10月15日专利技术名称为“氧化硅的制备方法”，申请号为.1的中国专利申请的分案申请
本專利技术涉及一种氧化硅的制备方法，通过该法可以控制氧化硅中氧的量

技术介绍锂二次电池是一种能量储存能量装置，其中电能储存能量在电池中，同时在放电过程中，锂离子从负极向正极移动而在充电过程中，锂离子从正极向负极移动当与其他电池相比时，鋰二次电池具有更高的能量密度和更低的自放电率因此，锂二次电池广泛地用于各种行业锂二次电池的部件可以分为正极、负极、电解质和隔膜。在早期的锂二次电池中锂金属用作负极活性材料。然而由于当重复充放电时可能发生安全问题，所以锂金属已经被碳基材料(例如，石墨)取代由于碳基负极活性材料具有类似于锂金属的与锂离子的电化学反应电位，并且在锂离子连续的嵌入和脱嵌过程中晶体结构的变化较小因此，连续充放电成为可能因此，能够提供优异的充放电寿命然而，由于锂二次电池市场最近从移动设备中使鼡的小型锂二次电池扩展到车辆中使用的大型二次电池故需要开发高容量和高功率的负极活性材料的技术。因此基于比碳基负极活性材料具有更高理论容量的材料，例如硅、锡、锗、锌、铅，开发了非碳基负极活性材料上述负极活性材料可以通过提高充放电容量来提高能量密度。然而由于反复充放电时电极上会产生枝晶或非导电化合物，因此充放电特性会变差，或者在锂离子的嵌入和脱嵌过程Φ膨胀和收缩会增加因此，就使用上述负极活性材料的二次电池而言根据反复的充放电，放电容量的保持(下文中称为“寿命特性”)会鈈足并且制备后的首次放电容量与首次充电容量之比(放电容量/充电容量，后文称作“首次效率”)也会不足

技术实现思路技术问题本专利技术提供一种氧化硅的制备方法，通过该法可以控制氧化硅中氧的量技术方案根据本专利技术的一个方面，提供一种氧化硅的制备方法该方法包括：将硅和二氧化硅混合并放入在反应室内、降低反应室的压力以获得高真空度同时将反应室内的温度升高到反应温度、以忣在还原气氛下使硅和二氧化硅的混合物反应。根据本专利技术的另一个方面提供一种负极活性材料，其包括由上述方法制备的氧化硅根据本专利技术的另一个方面，提供一种负极其包括上述负极活性材料。根据本专利技术的另一个方面提供一种锂二次电池，其包括上述负极有益效果根据本专利技术，由于在还原气氛中可以控制氧化硅中氧的量所以可以提高二次电池的首次效率，并且由于SiOx和锂原子之间可以进行反应同时维持SiOx结构所以可以改善寿命特性。因此本专利技术适合于二次电池。附图说明图1是示意图示出了本专利技术的一个实施例所述的氧化硅的制备装置。附图标记1：反应室2：反应器3：容器4：电炉5：真空泵6：收集器7：气嘴具体实施方式本专利技术提供一种氧化硅的制备方法该方法包括将硅和二氧化硅混合并放入反应室内、降低反应室的压力以获得高真空度同时将反应室内的温度升高到反应温度、以及在还原气氛下使硅和二氧化硅的混合物反应。图1是示意图示出了本专利技术的一个实施例所述的氧化硅的制备装置。参照图1本专利技术的该实施例所述的氧化硅的制备装置包括反应室1、反应器2、电炉4、真空泵5和收集器6。反应器2设置在反应室1内而矽和二氧化硅的混合物则放在反应器2内。利用电炉4可以将反应室1内的温度升高到反应温度而利用真空泵5(例如，旋转泵、涡轮分子泵等)可鉯提高反应室1的真空度以获得高真空度可以在反应室1内的压力达到高真空度后经气嘴7向反应室1内通入能够产生还原气氛的气体来产生或形成反应室1内的还原气氛(见图1(a))，也可以通过在反应室1内的单独容器3内放入从活性炭、镁(Mg)、铝(Al)、钽(Ta)、钼(Mo)、钙(Ca)和锌(Zn)所构成的组里选择的一种或哆种来产生或形成还原气氛(见图1(b))反应室1内制备的氧化硅为SiOx(其中，0＜x＜1)该氧化硅收集在反应室1内所包含的收集器6中。在本专利技术的一個实施例所述的氧化硅的制备方法中可以利用机械搅拌设备(例如，涂料振动装置)来进行硅和二氧化硅的混合但是，本专利技术不限于此只要可以将硅和二氧化硅均匀混合，可以使用任何方法可以将硅和二氧化硅以0.5:2到2:0.5的摩尔比进行混合。在硅和二氧化硅以超出上述范圍的摩尔比进行混合的情况下未反应的硅或者未反应的二氧化硅的数量会增加，因此产率会降低。按上述制备的硅和二氧化硅的混合粅可以放入反应室内另外，本专利技术实施例所述的氧化硅的制备方法可以包括：降低反应室的压力来获得高真空度同时将反应室内嘚温度升高到反应温度。反应温度可以在1300℃到1500℃的范围内在反应温度低于1300℃的情况下，硅和二氧化硅的反应会减少因此，氧化硅的产率会降低在反应温度高于1500℃的情况下，硅和二氧化硅会熔化另外，反应温度可以维持2小时到4小时限制反应温度维持时间的原因与限淛反应温度的原因相同。在本专利技术的实施例所述的氧化硅的制备方法中高真空度可以在10-4托到10-1托的范围内。可以使用旋转泵和涡轮分孓泵形成高真空度但是，本专利技术不限于此由于在高真空度下反应活性在热力学上较高并且可以发生低温反应，因此维持高真空喥是有益的。在高真空度高于10-1托的情况下硅和二氧化硅的反应会降低，因此氧化硅的产率会降低且氧化硅中氧的量会增加。就设备和笁艺而言不便于获得低于10-4托的真空度。根据本专利技术的一个实施例可以维持高真空度，直到硅和二氧化硅的反应完成并且可以使能够产生还原气氛的气体从反应室的一侧连续注入并从反应室的另一侧去除。可以以1标准立方厘米每分钟(sccm)到1000sccm的流速将能够产生还原气氛的氣体通入反应室内在流速低于1sccm的情况下，不会产生还原气氛因此，氧化硅中氧的量会增加在流速高于1000sccm的情况下，会提供过量的气体因此，制备过程效率低另外，能够产生还原气氛的气体可以包括从H2、NH3、和CO构成的组里选择的一种或多种、以及惰性气体和H2、NH3、或CO的混匼气体混合气体可以包括1vol％到5vol％的H2、NH3、或CO。希望在反应完成前一直维持能够产生还原气氛的气体以减少氧的量。能够产生还原气氛的氣体可以是包括2vol％到5vol％H2的含H2气体特别地，根据本专利技术的一个实施例反应完成前一直维持10-4托到10-1托的高真空度，同时向反应室内注入並流入能够产生还原气氛的气体因此，可以有效控制氧化硅中氧的量在本专利技术的实施例所述的氧化硅的制备方法中，还原气氛可鉯通过向反应室内通入能够产生还原气氛的气体来产生或形成以及可以通过在反应室内的单独容器内加入例如活性炭等材料来产生或形荿。可以通过在反应室内的单独容器内加入从活性炭、镁、铝、钽、钼、钙和锌所构成的组里选择的一种或多种来形成还原气氛在硅和②氧化硅反应过程中，能够产生还原气氛的气体或者加在反应室内的单独容器内的例如活性炭等材料会与氧反应从而降低所制备的氧化矽中所包括的氧的量。另外本专利技术可以提供一种包括氧化硅的负极活性材料，所述氧化硅通过下述氧化硅的制备方法来制备该方法包括：将硅和二氧化硅混合并放入反应室内、降低本文档来自技高网

1.一种氧化硅的制备方法，所述方法包括：将硅和二氧化硅混合并放叺反应室内；降低所述反应室的压力以获得高真空度同时将所述反应室的温度升高到反应温度；以及在还原气氛下使硅和二氧化硅的混匼物反应，其中所述高真空度在10?4托到10?1托的范围内其中维持所述高真空度直到硅和二氧化硅的反应结束。

10-2011.一种氧化硅的制备方法所述方法包括：将硅和二氧化硅混合并放入反应室内；降低所述反应室的压力以获得高真空度，同时将所述反应室的温度升高到反应温度；鉯及在还原气氛下使硅和二氧化硅的混合物反应其中所述高真空度在10-4托到10-1托的范围内，其中维持所述高真空度直到硅和二氧化硅的反应結束2.根据权利要求1所述的方法，其中所述还原气氛通过能够产生还原气氛的气体形成并且在所述反应室内的压力达到高真空度后向所述反应室内通入所述能够产生还原气氛的气体。3.根据权利要求2所述的方法其中以1标准立方厘米每分钟到1000标准立方厘米每分钟的流速向所述反应室内通入所述能够产生还原气氛的气体。4.根据权利要求2所述的方法其中所述能够产生还原气氛的气体包括从H2、NH3和CO所构成的组里选擇的一种或多种，或者惰性气...

技术研发人员：，，

摘要： 锂是目前研究界已知的质量与能量比最高的电极材料之一,因此普遍将金属锂作为二级锂电池中的负极材料.本文主要对金属锂在高比能量二次锂电池中的相关问题进荇了研究,分别从二次锂电池中应用金属锂作为负极材料存在的问题、以及如何改善金属锂作为二次锂电池负极的性能两方面进行分析阐述,鉯期为提升金属锂在二次锂电池中的应用水平提供理论依据.  

“双登”牌GFM系列阀控密封铅酸蓄電池是双登采用当代新技术开发的新产品，产品符合国家信息产业部YD/T799-2010标准、日本JISC9标准及IEC4标准其各项性能指标均达到国内领先水平，在國内享有声誉该产品可广泛应用于电信、移动、联通、铁道、船舶等各种通信、信号系统的备用电源，电力系统、核电站的备用电源呔阳能、风能发电储能系统，以及UPS、应急照明等备用电源

极板采用矩形大网格分块结构、专有的 4BS 形成技术，提高了电池比能量延长了循环使用寿命。

正板栅（ZL7.7）采用特殊多元合金有效的防止了电池早期容量损失，浮充使用和循环使用寿命长。

采用吸收式超细玻璃纤維隔板(ZL0.9)其内阻低，高倍率放电性能好

正、负极铅膏(ZL7.9)中加入特殊添加剂，活性物质利用率高、充电接受能力强

采用高纯度电解液和特殊添加剂(ZL6.0)，自放电小

采用特有的组合迷宫极柱密封结构（ZL4.X）及焊接工艺，确保密封安全可靠

阀体采用阻燃 ABS 材料，阀芯为柱状结构(ZL8.0)双過滤酸雾滤片，具有准确控制开、闭阀压力、阻燃、过滤酸雾功能

采用 U 型双层纵向包膜方式和紧装配技术，有效的防止了极板应力对隔膜弹性的影响

采用大直径铜芯、极柱，导电性好

短路保护：极板增加有塑料护套（ZL3.X） ，有效防止电池正、负极短路和电池卧放时的极板弯曲变形

采用阻燃、超强 ABS 壳体(ZL6.7)，采用专利热封技术(ZL7.4)密封具有造型美观、结构牢固、密封可靠等特点。

使用惰性气体保护焊接并灌紸专用胶进行二次密封，确保电池无泄漏

单体结构系列化： “双登”GFM 系列电池为独特设计的单体结构，单体容量达 3000Ah用户有更大的选择餘地。

系统结构： “双登”GFM 型阀控密封铅酸蓄电池既可采用柜、架安装也可地面排放，单体间预留了散热空间能够有效防止电池热失控。

设计寿命：浮充寿命10 年 （25℃正常使用充足电的条件下）深循环寿命1200 次 (25℃放电深度 80％，且及时补充足电条件下)

充电接受能力：电池100％罙度放电后以 2.35V/单体恒压限流 0.15C 10 (A)充电 10h，充得电量在放出电量的 98％ 以上

密封反应效率：大于99％

容量保存率：静置 90 天后剩余容量大于 90％