近日,上海交通大學化學化工學院李學剛團隊開發(fā)的1500噸/年二氯二氫硅(DCS)制甲硅烷工業(yè)裝置在通威股份旗下四川永祥能源科技有限公司建成投產(chǎn)。該裝置是DCS制甲硅烷新工藝的全球首套工業(yè)示范裝置,由化學化工學院李學剛團隊提供成套技術工藝包。
據(jù)了解,甲硅烷是微電子、光電子領域最重要、用量最大的“源性”特氣,廣泛用于半導體芯片、顯示面板、太陽能光伏等領域,以甲硅烷為硅源前驅(qū)體的硅碳復合材料,是最有前景的下一代高性能鋰離子電池負極材料。
上海交通大學化學化工學院消息顯示,傳統(tǒng)的甲硅烷生產(chǎn)工藝是以三氯氫硅(TCS)為原料經(jīng)歧化反應制備并副產(chǎn)四氯化硅(STC),存在效率低、能耗高等問題。李學剛團隊開發(fā)了以改良西門子法多晶硅工藝中氫化、還原等工段副產(chǎn)物DCS為原料,并基于反應精餾多功能反應器制備甲硅烷的新工藝,通過大量基礎研究和核心工藝及裝備創(chuàng)新,突破了DCS原料除雜難題,實現(xiàn)了DCS歧化反應過程強化和反應進度有效調(diào)控,使中間歧化產(chǎn)物TCS成為優(yōu)勢副產(chǎn)物,最終歧化副產(chǎn)物STC的選擇性小于5%,副產(chǎn)的TCS可返回多晶硅工段生產(chǎn)多晶硅,實現(xiàn)了甲硅烷工藝與改良西門子法多晶硅工藝的緊密結合。相比傳統(tǒng)TCS路線,新技術固定資產(chǎn)投資和單位產(chǎn)品能耗分別降低15%和60%以上。
四川永祥能源科技有限公司成立于2021年7月,是由通威股份旗下四川永祥股份有限公司所屬的大型民營科技型企業(yè),主要從事專業(yè)的高純晶硅(多晶硅、單晶硅、電子級多晶硅)研究、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售。
永祥股份在冷氫化、大型精餾節(jié)能、尾氣回收、熱能梯級綜合利用、氯氫元素閉路循環(huán)等技術領域擁有自主知識產(chǎn)權四百多項成果,工藝技術已迭代升級至“第七代永祥法”。其產(chǎn)品N型單晶90%以上,涵蓋了電子級和太陽能級,純度可達99.999999999%,實現(xiàn)了高純晶硅“中國智造”。
永祥股份是全球最大的高純晶硅生產(chǎn)商,基于自身業(yè)務需求,前期經(jīng)多輪次技術溝通和交流,決定采用李學剛團隊開發(fā)的甲硅烷新技術建設工業(yè)示范裝置,上海韻申新能源科技有限公司為項目總包方(工藝包為單次許可)。(校對/姜羽桐)