用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統,包括化學氣相沉積室、反應氣體源供應系統、載氣供應系統、可旋轉沉積室、廢氣接收器。所述反應氣體源供應系統、載氣供應系統與化學氣相沉積室連通,所述可旋轉沉積室與化學氣相沉積室連通;本實用新型能夠使沉積復合物在沉積受體表面覆蓋均勻,且沉積復合物在沉積受體上的分散性良好。
【專利說明】用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統。
【背景技術】
[0002] 目前鋰電池 Si-C負極材料的制備多采用化學氣相沉積(CVD)工藝,但傳統的CVD 工藝在碳基體表面沉積硅時存在以下缺點:
[0003] 1、由于沉積受體碳基體擱置在反應室加熱區中間,沉積復合物會在載氣的運輸中 沉積在氣流流出段,加熱區的沉積量少,導致沉積不均勻;
[0004] 2、由于沉積受體碳基體在CVD反應室內只能靜態沉積,僅在沉積受體表面附著有 一層沉積物,沉積復合物在沉積受體表面覆蓋不均勻,無法徹底解決沉積復合物的分散問 題。 實用新型內容
[0005] 本實用新型所要解決的技術問題是,克服以上現有技術的缺點:提供一種能夠使 沉積復合物在沉積受體表面覆蓋均勻,且沉積復合物在沉積受體上的分散性良好的用于制 備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統。
[0006] 本實用新型的技術解決方案如下:一種用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積 系統,包括化學氣相沉積室、反應氣體源供應系統、載氣供應系統、可旋轉沉積室、廢氣接收 器。所述反應氣體源供應系統、載氣供應系統與化學氣相沉積室連通,所述可旋轉沉積室與 化學氣相沉積室連通。
[0007] 所述的化學氣相沉積室內設有花灑、加熱板以及加熱板底部的加熱系統。
[0008] 所述反應氣體源供應系統、載氣供應系統和廢氣接收器上設有氣體流量計。
[0009] 所述反應氣體源供應系統、載氣供應系統通過氣體流量計與供氣總管連通;所述 化學氣相沉積室通過一供氣支管與所述供氣總管連通,且在該供氣支管上設有閥門,所述 化學氣相沉積室內的花灑通過另一供氣支管與所述供氣總管連通,且在該供氣支管上設有 閥門。
[0010] 所述可旋轉沉積室的入口與所述化學氣相沉積室連通,出口與所述廢氣接收器連 通;所述可旋轉沉積室通過一電機驅動旋轉。
[0011] 所述花灑位于加熱板正上方。
[0012] 本實用新型的有益效果是:本實用新型可以根據第一閥門,第二閥門的切換來選 擇反應氣體源進入化學氣相沉積室的方式,同時由于化學氣相沉積室氣流輸出段設有與其 連通的由電機驅動的可旋轉沉積室,即可保證沉積復合物(如硅)在沉積受體(如碳)上的沉 積量,有可以保證沉積復合物在沉積受體上的分散性,可用于制備良好的硅碳負極材料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統的結構示意圖。
[0014] 圖中:1、化學氣相沉積室;2、反應氣體源供應系統;3、載氣供應系統;4、加熱板; 5、加熱系統;6、可旋轉沉積室;7、電機;8、廢氣接收器;9、氣體流量計;10、花灑;11、第一 閥門;12、第二閥門。
【具體實施方式】
[0015] 下面用具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明,但本實用新型不僅局限于以 下具體實施例。 實施例
[0016] 如圖1所示,一種用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統,其特征在于:包括 化學氣相沉積室1、反應氣體源供應系統2、載氣供應系統3、可旋轉沉積室6、廢氣接收器8 ; 所述反應氣體源供應系統2、載氣供應系統3與化學氣相沉積室1連通,所述可旋轉沉積室 6與化學氣相沉積室1連通。
[0017] 所述的化學氣相沉積室1內設有花灑10、加熱板4以及加熱板4底部的加熱系統 5,用于加熱反應室。
[0018] 所述反應氣體源供應系統2、載氣供應系統3和廢氣接收器8上設有氣體流量計 9,還可設有氣閥用于開關反應氣體源的供應。
[0019] 所述反應氣體源供應系統2、載氣供應系統3通過氣體流量計9與供氣總管連通; 所述化學氣相沉積室1通過一供氣支管與所述供氣總管連通,且在該供氣支管上設有第二 閥門12,所述化學氣相沉積室1內的花灑10通過另一供氣支管與所述供氣總管連通,且在 該供氣支管上設有第一閥門11,具體可以根據第一閥門和第二閥門的切換,選擇氣體源進 入反應室的方式。
[0020] 所述可旋轉沉積室6的入口與所述化學氣相沉積室1連通,出口與所述廢氣接收 器8連通;所述可旋轉沉積室6通過一電機7驅動旋轉。具體可通過皮帶帶動或齒輪傳動 等。
[0021] 作為優化,所述花灑10位于加熱板4正上方。
[0022] 花灑供氣:
[0023] 使用時在可旋轉沉積室6中鋪一層沉積受體(如碳基體),在加熱板4上放置所需 的催化引發劑,啟動加熱系統5 ;再啟動電機7使可旋轉沉積室6以一定的速度旋轉,打開 第一閥門,關閉第二閥門,然后打開載氣供應系統3,設置載氣流量,通入載氣一段時間后, 再打開反應氣體源供應系統,設置好需要的反應氣體流量,反應氣體源在化學氣相沉積室1 內反應產生沉積復合物通過載氣引入可旋轉沉積室6中的沉積受體(如碳基體)與沉積受體 復合,多余氣體進入廢氣接收器8。
[0024] 直接向化學氣相反應室供氣:
[0025] 使用時在可旋轉沉積室6中鋪一層沉積受體(如碳基體),在加熱板4上放置所需 的催化引發劑,啟動加熱系統5 ;再啟動電機7使可旋轉沉積室6以一定的速度旋轉,打開 第二閥門,關閉第一閥門,然后打開載氣供應系統3,設置載氣流量,通入載氣一段時間后, 再打開反應氣體源供應系統,設置好需要的反應氣體流量,反應氣體源在化學氣相沉積室1 內反應產生沉積復合物通過載氣引入可旋轉沉積室6中的沉積受體(如碳基體)與沉積受體 復合,多余氣體進入廢氣接收器8。
【權利要求】
1. 一種用于制備娃碳負極材料的化學氣相沉積系統,其特征在于:包括化學氣相沉積 室(1)、反應氣體源供應系統(2)、載氣供應系統(3)、可旋轉沉積室(6)、廢氣接收器(8);所 述反應氣體源供應系統(2)、載氣供應系統(3)與化學氣相沉積室(1)連通,所述可旋轉沉 積室(6)與化學氣相沉積室(1)連通。
2. 根據權利要求1所述的用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統,其特征在于: 所述的化學氣相沉積室(1)內設有花灑(10)、加熱板(4)以及加熱板(4)底部的加熱系統 (5)。
3. 根據權利要求1所述的用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統,其特征在于: 所述反應氣體源供應系統(2)、載氣供應系統(3)和廢氣接收器(8)上設有氣體流量計(9)。
4. 根據權利要求1或3所述的用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統,其特征在 于:所述反應氣體源供應系統(2)、載氣供應系統(3)通過氣體流量計(9)與供氣總管連通; 所述化學氣相沉積室(1)通過一供氣支管與所述供氣總管連通,且在該供氣支管上設有第 二閥門(12),所述化學氣相沉積室(1)內的花灑(10)通過另一供氣支管與所述供氣總管連 通,且在該供氣支管上設有第一閥門(11)。
5. 根據權利要求1所述的用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統,其特征在于: 所述可旋轉沉積室(6 )的入口與所述化學氣相沉積室(1)連通,出口與所述廢氣接收器(8 ) 連通;所述可旋轉沉積室(6)通過一電機(7)驅動旋轉。
6. 根據權利要求2或4所述的用于制備硅碳負極材料的化學氣相沉積系統,其特征在 于:所述花灑(10)位于加熱板(4)正上方。
【文檔編號】C23C16/455GK203890439SQ201420333149
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】吳清國, 權學軍, 朱玉巧, 徐中領 申請人:浙江瓦力新能源科技有限公司