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硅寶硅碳負(fù)極材料技術(shù)再獲突破 導(dǎo)電率提升膨脹率下降

  • 發(fā)表時(shí)間:2022-10-12
10月12日消息,硅寶科技一項(xiàng)硅碳負(fù)極材料的創(chuàng)新技術(shù),正式獲得國(guó)家專(zhuān)利授權(quán)。專(zhuān)利名稱(chēng)為,一種改性氧化亞硅/碳納米管復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法,專(zhuān)利號(hào):ZL202011586742.9。

傳統(tǒng)的石墨負(fù)極材料能量密度的潛力已經(jīng)得到充分挖掘,性能接近理論極限,硅碳負(fù)極材料理論比容量可達(dá)石墨的10倍以上,且具有成本低、首次庫(kù)倫效率高等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景十分廣闊。但硅碳負(fù)極材料存在導(dǎo)電性差,以及膨脹率高導(dǎo)致的電池循環(huán)性差兩個(gè)問(wèn)題。在擁有明顯優(yōu)勢(shì)的同時(shí),如何克服硅碳負(fù)極材料的缺陷,成為業(yè)界的主要課題。

硅寶科技該項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)正是為此而生。該技術(shù)創(chuàng)新性的利用硅烷偶聯(lián)劑的特殊結(jié)構(gòu)和有機(jī)官能團(tuán),通過(guò)化學(xué)反應(yīng),在氧化亞硅表面形成一層與本體結(jié)合緊密、堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)保護(hù)層。該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)保護(hù)層可有效的抑制氧化亞硅破裂和體積膨脹效應(yīng)。碳納米管導(dǎo)電性較好,與改性后的氧化亞硅復(fù)合,形成三維結(jié)構(gòu),可更好的抑制氧化亞硅體積膨脹,并且導(dǎo)電層不易脫落,從而達(dá)到提高材料的導(dǎo)電性,改善電極材料的循環(huán)性能的目的。

硅寶科技自2016年初即成立研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展鋰電池領(lǐng)域相關(guān)材料研究;2017年,公司牽頭承擔(dān)了成都市產(chǎn)業(yè)集群項(xiàng)目“高安全、高比能動(dòng)力鋰離子電池關(guān)鍵材料”,聯(lián)合四川大學(xué)、電子科技大學(xué)等多家高校和企業(yè)共同開(kāi)發(fā)高鎳正極材料、硅碳負(fù)極材料、阻燃電解液(質(zhì))、高性能導(dǎo)熱材料等多種產(chǎn)品;2019年,公司建成50噸/年硅碳負(fù)極中試生產(chǎn)線,產(chǎn)品通過(guò)電池企業(yè)評(píng)測(cè),并獲得小批量采購(gòu);同年,公司牽頭承擔(dān)的產(chǎn)業(yè)集群項(xiàng)目通過(guò)了四川省經(jīng)濟(jì)和信息化廳成果鑒定,鑒定結(jié)果為:國(guó)際先進(jìn)水平;期間共申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利14項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文11篇,制定標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)。

2021年8月,硅寶科技與寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司簽署《合作框架協(xié)議》,雙方共同開(kāi)發(fā)包括但不限于用于電池及其包件導(dǎo)熱、密封、減震、絕緣等防護(hù)密封類(lèi)材料,以及其他提升電池性能的新材料。
2021年11月,硅寶科技設(shè)立全資子硅寶(眉山)新能源材料有限公司,計(jì)劃總投資人民幣5.6億元建設(shè)1萬(wàn)噸/年鋰電池用硅碳負(fù)極材料、4萬(wàn)噸/年專(zhuān)用粘合劑生產(chǎn)基地及鋰電材料研發(fā)中心,為公司硅碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)做好準(zhǔn)備。在硅寶等的推動(dòng)下,近兩年國(guó)內(nèi)硅碳負(fù)極材料的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化得到快速進(jìn)步。