硅基负极生产厂家浅析硅基负极的发展现状
发布时间：
2022-06-21 10:27
来源：
硅基负极生产厂家浅析硅基负极的发展现状以及应用硅基负极时出现的问题和解决方法。公开资料显示，高比容量的优势使得硅基材料被视为理想的下一代负极材料。硅的比容量高达4200 mAh/g，是碳基材料的10倍以上，是目前已知比容量很高的负极材料。碳基材料是目前应用更广泛的负极材料，其理论比容量为372 mAh/g。
但是硅基负极材料也存在一些问题，如硅容易体积膨胀、导电性差、初始充放电损耗高等。由于硅材料在充放电过程中体积膨胀可达120%-300%，导致硅颗粒分化，SEI膜破裂增厚，影响电池初始使用时的充电效率和寿命。
针对这一缺点，研究人员发现碳辅助硅兼具容量和寿命。因此，业界提出的解决方案是采用硅碳复合和硅氧复合作为硅基阳极的主要技术路线。具体来说，就是在能量密度和稳定性之间找到一个平衡点，从而实现材料性能的实际提升。
目前硅基负极产品采用硅和石墨的混合物，硅颗粒提供储锂容量，而碳材料缓冲体积变化，兼顾更高的比容量和更长的使用寿命。至于新能源汽车常用的锂电池负极材料，一般分为碳基负极和非碳基负极。与石墨负极材料相比，硅碳负极材料具有更大的比容量，可以大大提高锂电池的能量密度，被认为是目前优秀的负极材料。
然而，新的问题出现了。虽然硅基材料缓解了纯硅材料的体积膨胀，但硅基阳极和碳基阳极的寿命和初始充电效率仍有差距。对此，业界提出了更新的解决方案。一是负极预锂化，即在电池工作前加入锂离子，会有效提高初始充电效率和电池寿命;二是改善硅基复合材料。除了硅碳(纳米硅)路线和硅氧路线，硅基阳极的寿命和循环性能也将通过添加碳纳米管和石墨烯等新型导电材料来提高。
硅基负极生产厂家
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