中國(guó)粉體網(wǎng)訊 近年來(lái),高性能負(fù)極材料成為目前鋰離子電池的研究熱點(diǎn)之一,硅基負(fù)極材料更是因其理論比容量遠(yuǎn)超石墨負(fù)極,成為行業(yè)突破能量密度瓶頸的核心方向。2025年6月24-25日,由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的第二屆硅基負(fù)極材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇暨2025CVD硅碳負(fù)極材料前沿技術(shù)論壇在安徽合肥舉辦。
在此期間,中國(guó)粉體網(wǎng)采訪到了沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)史發(fā)年教授,就硅基負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化等一系列問(wèn)題進(jìn)行了探討交流。
中國(guó)粉體網(wǎng):史教授,硅基負(fù)極比石墨負(fù)極容量高10倍以上,在實(shí)際應(yīng)用中,硅基負(fù)極能達(dá)到多少容量,快充表現(xiàn)如何呢?
史教授:目前硅基負(fù)極的實(shí)際容量根據(jù)廠家要求有所不同,一般在400-1500mAh/g的范圍內(nèi),具體容量取決于硅碳比例等因素,但總體而言,其容量確實(shí)顯著高于石墨負(fù)極。在快充性能方面,硅基負(fù)極表現(xiàn)優(yōu)于石墨負(fù)極,即使在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下,我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了5C快充,預(yù)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中也能達(dá)到相近水平。
中國(guó)粉體網(wǎng):硅碳負(fù)極容量高但壽命短,硅氧負(fù)極壽命長(zhǎng)但效率低,從成本和適配度看,哪種更有優(yōu)勢(shì)呢?
史教授:從當(dāng)前市場(chǎng)來(lái)看,硅氧負(fù)極在成本上具有一定優(yōu)勢(shì)。但長(zhǎng)遠(yuǎn)而言,我更看好硅碳負(fù)極的發(fā)展前景。雖然目前高端硅碳負(fù)極采用的CVD技術(shù)成本較高,但隨著多孔碳技術(shù)的成熟和CVD設(shè)備的大型化,預(yù)計(jì)其成本將會(huì)顯著下降。
中國(guó)粉體網(wǎng):您在報(bào)告中提到通過(guò)雙重改性技術(shù)提升硅碳負(fù)極穩(wěn)定性,能否具體說(shuō)明這兩種改性技術(shù)如何協(xié)同作用?
史教授:這項(xiàng)技術(shù)機(jī)理較為復(fù)雜。我們主要是用包覆技術(shù)限制硅的體積膨脹,然后用元素?fù)诫s技術(shù)提高包覆層的穩(wěn)定性。兩種技術(shù)協(xié)同作用,相比單純的碳包覆能提供更好的穩(wěn)定性。
中國(guó)粉體網(wǎng):那目前硅碳負(fù)極量產(chǎn)最大的困難是什么?是成本問(wèn)題還是工藝問(wèn)題?
史教授:目前來(lái)看,主要是成本問(wèn)題。一個(gè)是多孔碳目前價(jià)格比較貴,還有就是硅烷在安全性方面有問(wèn)題,當(dāng)然,這些也與工藝要求較高有關(guān),工藝復(fù)雜度的提升也間接增加了成本。
中國(guó)粉體網(wǎng):在全球看,日韓企業(yè)主推硅氧負(fù)極,而國(guó)內(nèi)聚焦于硅碳負(fù)極,您認(rèn)為未來(lái)3-5年,動(dòng)力電池領(lǐng)域會(huì)由哪條路線主導(dǎo)?硅碳負(fù)極更適合哪些特定市場(chǎng)?
史教授:我更看好硅碳負(fù)極,這也是咱們國(guó)內(nèi)發(fā)展主要路線。雖然仍然有企業(yè)在堅(jiān)持開(kāi)發(fā)硅氧負(fù)極方面,但是聽(tīng)說(shuō)現(xiàn)在下游應(yīng)用的廠家好像越來(lái)越少。所以在硅氧負(fù)極這方面,可能在咱們國(guó)內(nèi)處于一種萎縮的狀態(tài)。
對(duì)于硅碳負(fù)極適用的應(yīng)用場(chǎng)景,我認(rèn)為主要還是用在動(dòng)力電池領(lǐng)域,還有一些新興領(lǐng)域,比如低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和機(jī)器人領(lǐng)域,尤其是像那些需要負(fù)重的機(jī)器人和需要瞬時(shí)高功率輸出的應(yīng)用場(chǎng)景。這些領(lǐng)域?qū)Ω弑饶芰康男枨,使硅碳?fù)極成為理想選擇。
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/喬木)
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