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ACHIEVEMENTS

锂离子电池硅碳负极

技术背景 Background
随着技术发展,便携式电子设备向着小型化、集成化和智能化发展和电动汽车对续航里程要求的不断提高,常规石墨负极材料已经逼近其理论比容量(372 mAh/g),难以胜任下一代锂电池对高能量密度的需求。硅在常温下可与锂合金化,且嵌锂电位低而有效解决溶剂分子嵌入以及锂枝晶析出问题,理论比容量高达4200 mAh/g,是最具潜力的下一代锂电池负极材料之一。

技术内容 Technical Content

本技术以纳米硅颗粒为活性物质,并将其与氧化石墨烯进行液相混合,通过分级分散、静电包覆、高温喷雾干燥、低温炭化、还原工艺获得石墨烯原位包覆的硅碳材料;进而将此原位包覆的硅碳材料通过粘结剂与石墨进行固相混捏,炭化后最终获得硅碳负极材料。


技术优势 Advantages

本技术以纳米硅为材料,可有效缓解纳米硅体积膨胀;以原位包覆技术,形成了高度分散的纳米包覆颗粒,经还原的石墨烯不仅提供优异导电网络,还同时抑制硅材料在充放电过程中的体积膨胀。该技术具有低成本、易产业化的优势,所制备硅碳具有加工性能好、倍率性能优、高容量、高首效和长循环寿命特点。


技术指标 Technical Index



知识产权情况 Intellectual Properties

申请专利1项(201911259751.4)。


应用领域 Appllication


项目经济性评估 Economic Evaluation

根据中国物理与化学行业协会预测,2020-2022年全球负极材料需求将分别达到30.22万吨、39.35万吨、50.80万吨,年复合增长率为29.65%。根据新材料在线预测,2020年硅碳负极材料渗透率将达到15%,预计2021-2025年硅碳负极材料渗透率年均增长率将在4-5个百分点之间,到2025年硅碳负极材料渗透率将达到36%左右,需求量将达到31万吨左右。


技术成熟度 Technology Maturity

实验室研发。


合作方式 Cooperation

技术合作开发。

硅碳负极扫描电镜图

硅碳负极研发装备

硅碳负极研发装备


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