光伏硅线切割固体废料制备多孔SiC陶瓷

以光伏硅线切割固体废料为主要原料,外加胶体石墨粉和碳化硅粉采用固相烧结法制备SiC多孔陶瓷。研究了烧成制度、石墨的加入量等对SiC多孔陶瓷性能的影响。结果表明:采用炭黑埋烧工艺可得到性能较好的多孔SiC陶瓷。在1400℃时,切割回收废料直接炭黑填埋烧制,试样的体积密度为1.65g/cm3,吸水率为26.92%,显气孔率43.96%;在1600℃时,当配方中加入石墨,使得Si和C的摩尔比为1∶6时,试样的吸水率为15.65%,体积密度为1.84g/cm3,显气孔率为38.25%。

光伏硅线切割废料制备反应烧结SiC陶瓷

以光伏硅切割固体废料为主,外加碳化硅粉、炭黑、胶体石墨在真空烧结炉中制备反应烧结碳化硅。主要分析了线切割固体废料化学组成、物相组成、显微形貌和粒度分布等,并研究了炭粉的种类和硅的含量对反应烧结碳化硅陶瓷的影响。结果表明:该切割废料中的主晶相为Si和6H-SiC,其中Si的含量为60.00%,SiC含量为25.00%,Fe的含量3.51%,Cu的含量0.08%,其他物质为11.47%。切割废料的体积平均粒径约为11.16 μm,表面积平均粒径为1.95 μm,D50为6.34 μm。烧成温度为1600℃采用真空烧结,当配方中硅的含量为30.00%时,采用炭黑为碳源,制得样品体积密度为2.67g/cm3,吸水率为2.30%,显气孔率6.10%,相同配方采用的炭粉为胶体石墨时,试样的体积密度2.39 g/cm3,吸水率8.88%,显气孔率21.23%。

硅泥在锂离子电池中的应用研究进展

光伏切割硅废料——硅泥,因其低成本、二维片状结构和高比容量(4200 mAh·g^(-1))的优势成为300 Wh·kg^(-1)以上高能量密度储能电池核心硅碳负极材料的理想原料之一。然而,硅泥存在成分复杂、粒径较大、导电性差、稳定性低和电化学性能差的问题,需要进行系统改性处理。本文综述了硅泥在锂离子电池中的应用研究进展。首先,分析了硅泥中金属杂质和非金属杂质对电池性能的重要影响。其中金属杂质可通过磁选和酸洗去除,非金属杂质可通过液-液萃取和热处理去除。其次,详细阐述了纯化后硅泥的原始性能和改性方法。通过硅泥纳米化可以抑制其膨胀,其中包括研磨、刻蚀、电热冲击和合金-脱合金等方式;通过直接元素掺杂硅和掺杂硅表面碳层来提高导电性;通过构建惰性层、导电层和一定作用的官能团等表面改性提高稳定性;还可以通过硅碳复合获得稳固的机械支撑和保护。最后,提出了基于硅泥为原料的硅基负极面临的挑战和研发方向,展望了未来发展前景,旨在为硅泥变废为宝提供参考,推动高能量密度锂离子电池快速发展。