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用于負(fù)極材料的納米硅粉制備及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)研發(fā)

491   編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源：廈門大學(xué)  
2024-07-17 17:00:41
成果簡介：

(1)低成本制備D50≤35 nm、D90≤100 nm納米硅顆粒技術(shù);(2) 低成本制備比容量為500 mA.h/g的硅碳負(fù)極材料技術(shù);(3)年產(chǎn)噸級納米硅及硅碳負(fù)極生產(chǎn)線建設(shè)技術(shù);(4) 發(fā)表高水平論文4篇、專利2件、培養(yǎng)技術(shù)人才及形成自主知識產(chǎn)權(quán)。

應(yīng)用案例

合作企業(yè)寧夏東夢能源股份有限公司利用該技術(shù)，將電子束精煉制備高純多晶硅過程產(chǎn)生的物理氣相沉積納米晶硅機械研磨，實現(xiàn)低成本制備硅納米粉，實現(xiàn)年場50噸硅納米粉的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。生產(chǎn)的硅納米粉與碳材料復(fù)合，得到硅碳復(fù)合負(fù)極材料，目前已在中試生產(chǎn)階段。



研發(fā)背景

當(dāng)前以石墨和鈷酸鋰分別作為鋰離子電池負(fù)極/正極材料無法滿足電動汽車等長續(xù)航里程的要求，為了匹配新一代三元正極材料的需求，負(fù)極必然使用硅碳負(fù)極材料。因此，研究硅納米顆粒制備、硅碳負(fù)極材料制備工藝以及電化學(xué)性能具有重要學(xué)術(shù)和市場意義。

作用原理

硅在室溫具有高達3580 mAh/g的比容量，但是穩(wěn)定性極差;碳材料比容量一般不超過500 mAh/g，但是穩(wěn)定性極佳。碳材料包覆硅納米顆粒，避免硅顆粒破碎脫落，得到兼具穩(wěn)定性和高比容量的復(fù)合負(fù)極材料。

市場分析

當(dāng)前硅碳負(fù)極仍然處在小試規(guī)模階段，例如特斯拉汽車應(yīng)用了硅碳負(fù)極材料，續(xù)航里程達到500 km以上。由于仍舊存在一些未被突破的關(guān)鍵技術(shù)問題，硅碳負(fù)極還無法大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。然而，不管是學(xué)術(shù)界還是產(chǎn)業(yè)界，大家的共識是沒有其它哪種材料像硅碳負(fù)極材料如此接近大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，硅碳負(fù)極很有可能是未來鋰離子電池必須使用的電極材料。因此，市場前景向好。
聲明：
“用于負(fù)極材料的納米硅粉制備及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)研發(fā)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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