Электролитический способ получения наноразмерных осадков кремния в расплавленных солях

Abstract

Изобретение относится к получению наноразмерных упорядоченных частиц кремния при электролизе расплавленных солей, который может быть использован для изготовления анодов на основе кремния при создании новых безопасных литий-ионных аккумуляторов с улучшенными энергетическими характеристиками. Способ включает электролиз расплава KCl с кремнийсодержащей добавкой K₂SiF₆ при температуре 790-800°C. При электролизе в расплав KCl-K₂SiF₆ добавляют SiO₂ в количестве не более 0,5 мас.%, а электролиз ведут с использованием углеродного противоэлектрода. Способ позволяет получить кремний управляемой морфологии в виде наноразмерных трубок и игл при снижении энергозатрат, сохранении пониженной химической агрессивности расплавленного электролита, высокой чистоты получаемого кремния, а также срока эксплуатации конструкционных материалов и реактора для осуществления способа. 2 ил.

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: invention relates to the production of nanosized ordered silicon particles by electrolysis of molten salts, which can be used to produce silicon-based anodes when creating new safe lithium-ion batteries with improved energy characteristics. The method includes electrolysis of a KCl melt with a silicon-containing additive K₂SiF₆ at a temperature of 790-800°C. During electrolysis, SiO₂ is added to the KCl- K₂SiF₆ melt in an amount of not more than 0.5 wt.%, and the electrolysis is carried out using a carbon counter electrode. EFFECT: method allows to obtain silicon of controlled morphology in the form of nanosized tubes and needles while reducing energy consumption, maintaining a reduced chemical aggressiveness of the molten electrolyte, high purity of the silicon obtained, as well as the service life of structural materials and the reactor for implementing the method. 1 cl, 2 dwg.