硅碳负极材料属于锂离子电池四大主材:正极材料、负极材料、电解液、隔膜中的负极材料,对于锂离子电池的能量密度(车辆续航)、循环性能(使用寿命)、充放电倍率(快充效率)以及低温放电性能(车辆在低温环境下的续航衰减)具有较大的影响。

硅碳负极由于其高理论比容量被视为是继石墨之后最具发展前景的负极材料,成为研究的热点;国内已有多家企业申请硅碳负极材料专利,预计2025年硅碳负极材料市场渗透率将上升,2035年市场规模将达660亿美元,硅膨胀问题获改善,硅碳负极材料需求有望进一步增长。

除了硅膨胀问题,硅碳负极材料在CVD工艺生产过程中还会遇到其他问题,乙炔作为主要碳源时产率高且质量稳定,丙酮作为溶剂帮助乙炔溶解和稳定,液体的丙酮会少量进入流道,对质量流量器的精度产生较大的影响。尤其是靠热传导计算和控制流量的热式质量流量控制器,而层流压差式质量流量控制器由于层流元件是机械结构件,有少量的雾化丙酮进入流道也会快速排出,影响较小。
通过CVD方式制备得到的硅碳负极材料,核心是通过多孔碳骨架来储硅,向多孔碳颗粒的孔隙里通入硅烷气体,通过高温热解使气体沉积形成硅纳米颗粒分散在多孔碳的孔隙里。但是如果管道出现泄漏或者质量流量控制器的漏率较高,硅烷与空气中的氧气反应会出现粉体,导致热式质量流量控制器的毛细管堵塞,影响传热系数,也会导致发热丝的老化,而层流压差式质量流量控制器没有旁路,所有气体均从层流元件经过,层流元件不太容易堵塞,即使有少量粉体堵塞也不会对绝大部分区域造成影响,因此层流原理相比热式更能抗污染。易度智能的质量流量控制器氦检漏率可以达到≤1x10¹ºpa·m³/s,有效减少粉体的出现。
对于CVD设备中,需要用到的气体控制类型有很多,如硅烷、乙炔、氢气、氩气、氧气等,同时需要多通道协同控制实现;热式质量流量控制器以热传学为基础,每台产品出厂时需要用实际气体标定,所以原则上只能适用于一种气体。层流原理不同介质通过黏度区分,黏度是气体的物性参数,每种气体的黏度在特定工况下是定值,只要将黏度系数和算法设置好,就可以做到直接切换工质,可适用于多种气体。
针对纳米硅合成、气相沉积过程中乙炔的分解和碳包覆层的形成等关键环节。易度高精型质量流量控制器EC系列凭借其高准确度(±0.5%S.P.)、高重复性(±0.1%Rd)、耐腐蚀性、优异的密封性能和产品长期稳定性,保障了工艺稳定性与材料一致性,促进了材料性能(如能量密度、循环寿命)提升,并显著改善生产安全。获得了客户的一致好评。

±0.5%S.P.(设定值)(20%~100%量程范围)
±0.1%F.S.(滿量程)(0.5%~20%量程范围)
Span:≤±0.1%Rd/100kPa(基准100kPa(绝压))
Span:≤±0.02%F.S./℃(基准温度25℃)
让每一微升气体,精准定义硅碳负极性能!实验室到量产,我们为工艺稳定性护航!