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普蘭高容量硅碳負極材料

2017-12-06 普蘭高容量硅碳負極材料 閱讀: 753

電極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵。就負極材料而言,目前使用最廣泛的是石墨,但其具有容量低和安全性能差等問(wèn)題,已經(jīng)越來(lái)越難以滿(mǎn)足終端的需求。因此,開(kāi)發(fā)容量高、安全性能好的負極材料是鋰電產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的必然趨勢。

為了促進(jìn)鋰離子電池負極材料的發(fā)展,天津普蘭能源科技有限公司(天津普蘭納米科技有限公司的全資子公司)結合自身在納米材料和石墨烯領(lǐng)域的專(zhuān)長(cháng),在前期相關(guān)技術(shù)和大量研究的基礎上,繼石墨烯包覆的長(cháng)壽命、快充快放鈦酸鋰負極材料量產(chǎn)之后,近期又成功推出了另一款市場(chǎng)亟需的高容量硅基負極材料—第一代高容量硅碳負極-SiG400。該材料具有比容量高、穩定性好、壓實(shí)密度大等優(yōu)點(diǎn),應用于鋰離子電池可顯著(zhù)地提升其能量密度和安全性能。例如,硅碳負極電池可使智能手機待機時(shí)間延長(cháng)30%以上。下面為SiG400的兩張典型測試圖。

眾所周知,硅基材料具有相對于石墨十倍以上的比容量,但其在充放電過(guò)程中體積變化大,且持續與電解液發(fā)生界面反應,從而導致鋰離子電池壽命縮短,阻礙了硅基材料的大規模應用!雖然各大材料廠(chǎng)家和電池廠(chǎng)家都將硅基負極材料列為研究重點(diǎn)之一,但多年來(lái)鮮有成功的商用化應用。

SiG400優(yōu)異的性能源于普蘭公司具有自主知識產(chǎn)權的硅納米和石墨烯包覆等技術(shù)。硅納米技術(shù)的應用,可減緩充放電過(guò)程中的體積變化并縮短鋰離子傳輸距離;而石墨烯包覆則充分發(fā)揮了石墨烯導電導熱性能好、機械性能優(yōu)異、電化學(xué)性能穩定等特點(diǎn)。上述尖端技術(shù)的綜合應用,極大地提升了硅基材料的性能:

1)改善了材料的鋰離子擴散性能和電子導電性,大大提高了功率特性;

2)隔絕了硅與電解液的直接接觸,抑制副反應造成的電解液分解和材料侵蝕,提高了首次效率,延緩了使用過(guò)程中的壽命衰減;

3)大大減緩了充放電過(guò)程中硅的體積變化,維持材料結構的整體穩定性,極大地提升了循環(huán)特性。

以SiG400為負極的鋰離子電池,除了具有能量密度高、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)之外,在功率性能、循環(huán)壽命和溫度適應性等方面也有非常優(yōu)異的表現!普蘭目前已具備了批量生產(chǎn)該材料的能力,可快速實(shí)現規?;a(chǎn),并且已與國內知名鋰電廠(chǎng)家簽訂了戰略合作協(xié)議,共同開(kāi)發(fā)新一代高能量密度鋰離子電池,從而改變消費類(lèi)電子、新能源汽車(chē)及儲能等領(lǐng)域電池能量密度受限的局面,推動(dòng)行業(yè)的快速健康發(fā)展。


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