**硅碳负极材料能 硅碳负极材料优缺点
一、硅碳负极材料的优点
随着电池电极材料的发展,锂离子电池技术发展迅速。目前,锂钴电池已经扩展到三元体系、锰酸锂、磷酸亚铁锂、硅碳阳极等电池体系。新型硅碳负极锂离子电池突破了石墨作为负极的固有局限,性能明显优于传统锂离子电池。它已经成为有前途的储能电池之一。可见,阳极材料烧结炉是阳极材料烧结设备的重要组成部分。江苏谷峰节能科技有限公司研发的负极材料烧结炉主要用于工业原料,尤其是锂电池负极材料的烧结实验。该设备结构紧凑,加热速度快,密封性能好,炉温均匀,烧结效果好,设计新颖,*作简便。负极烧结炉系列产品的核心优势是内胆设计可更换,可满足不同材质的测试要求。负极材料烧结炉适用于实验室检测机构、大专院校、科研院所、工矿企业的测试或小批量生产,尤其适用于硅碳负极材料。烧结试验是该产品的佳选择。硅碳负极材料锂电池是锂电池中的“奇葩”——安全稳定。由于硅碳负极材料具有较高的嵌锂电位,在烧结过程中避免了锂金属的形成和析出,又由于平衡电位高于大多数电解质溶剂的还原电位,不会与电解质在固液界面形成钝化膜,避免了许多副反应,大大提高了安全性、安全性和稳定性,这些都是锂材料烧结过程中重要的指标。江苏谷峰节能科技有限公司高级工程师这样说道。长循环寿命与锂离子电池常用的石墨材料相比,硅碳负极材料在充放电过程中的嵌锂和脱锂过程中几乎不收缩也不膨胀。这种材料被称为“零应变”材料,避免了锂离子去除或嵌入时电池体积应变对电极结构的破坏。循环性能良好。根据实验数据,磷酸铁锂电池的平均循环寿命为5500-7000次,而硅碳负极电池的平均循环寿命在30000次以上。良好的耐温性一般来说,电动车在-5℃都有充放电问题。硅碳负极电池具有良好的耐温性和耐久性。能在-50摄氏度到80摄氏度正常充放电。无论在严寒的北方还是炎热的南方,车辆都不会受到电池的“冲击”,用户的后顾之忧也就消除了。正是因为这些优点,硅碳负极电池成为锂离子电池技术发展中一朵耀眼的“奇葩”。降低成本的技术改造为了满足电动汽车动力电池的需求,开发了原厂硅碳负极锂电池。虽然先进的硅碳负极电池企业已经开始进入电能存储领域,但是还没有专门针对大规模储能应用设计的钛酸锂电池。“硅碳负极电池大规模应用面临的主要问题是成本。项目初期,其价格是磷酸铁锂电池的4-6倍。杨凯说,硅碳负极电池的价格仍然很高。虽然性能明显优于现有的锂离子电池,但经济因素很大。推动了钛酸锂电池在市场上的普及。因此,要实现大规模储能应用,必须对现有的电动汽车用钛酸锂电池进行改造,包括材料体系、电池设计、生产工艺等方面的技术改造,以保证硅碳负极电池长寿命的固有特性,并大幅降低成本。
二、硅碳负极材料优缺点
硅碳阳极的缺点也非常明显,短期内制约了其商业化发展,主要原因是制备工艺复杂,循环过程中体积变化大,SEI膜不稳定,导致首次循环库仑效率低,降低了电化学性能和循环寿命。作为主要的负极材料,石墨负极已经得到了广泛的应用,但是石墨负极材料的容量已经达到了360mAh/g,接近理论克容量372mAh/g,很难提高其空间。但硅和碳的化学性质相似,硅在室温下可以与锂合金化,形成Li15Si4相。理论比容量高达3572Ma·h/g,远高于商用石墨。地壳元素非常丰富,成本低,环保。因此,硅负极材料备受研究者关注,是有潜力的下一代锂离子电池正极材料之一。
三、硅氧硅碳负极材料的存储环境
1、锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、环保等优势逐步在便携式电子产品及电动汽车中得到广泛应用。当前以石墨类材料为负极的锂离子电池容量已逐渐不能满足电动车长续航的要求,硅基材料因其比容量大、放电平台低、储能丰富等优点,是具潜力的下一代锂电池负极材料。但是硅基材料因其自身因素严重限制了它的商业应用,首先,在脱嵌锂过程中的体积变化大、易导致颗粒粉化、活性材料脱离集流体以及SEI膜的持续生产,终导致电化学性能衰退,如图1为硅的失效机理示意图;此外,硅基材料电导率相对较低,锂在硅中的扩散速率也相对较低,不利于锂离子和电子的传输;针对单质硅存在的体积膨胀导致循环稳定性差的问题,目前主要的解决措施为纳米化和复合化,实际应用也主要是通过与碳材料掺杂或硅材料结构端设计改性来提升其导电性及锂离子传输性。
2、本文主要结合不同掺杂比例的硅碳材料及不同烧结工艺的氧化亚硅基材料,结合扫描电镜、粉末电导率、压实密度等测试设备,从形貌、电子导电性、压实密度及压缩性能上对材料进行系统化测试分析。
四、生产硅碳负极材料的上市公司
生产硅碳复合负极材料的上市公司有:
从近三年营业总收入来看,近三年营业总收入均值为11.38亿元,过去三年营业总收入低为2018年的8.706亿元,高为2020年的15.24亿元。
硅宝科技近3日股价有2天下跌,下跌6.15%,2022年股价上涨1.41%,市值为80.03亿元。
从近三年营业总收入来看,近三年营业总收入均值为17.11亿元,过去三年营业总收入低为2020年的15.68亿元,高为2019年的17.98亿元。
公司控股子公司烯成石墨烯研发领域包括但不限于导电添加剂、硅碳复合负极、石墨烯传感器等。
3.德尔未来(002631)3日内股价2天下跌,下跌2.12%,新报6.47元,2022年来下跌-13.79%。
从近三年营业总收入来看,近三年营业总收入均值为114.77亿元,过去三年营业总收入低为2020年的106.6亿元,高为2019年的120.0亿元。
回顾近3个交易日,中国宝安有3天下跌,期间整体下跌5.23%,高价为13.73元,低价为14元,总市值下跌了17.8亿元,下跌了5.23%。
硅宝科技发布于近日举行的机构调研活动记录称,公司4万吨/年专用粘合剂生产基地项目主要规划为原有产品延续和新产品的补充。主要产品包括:动力电池模组灌胶、导热粘接、导热填充胶、动力电池BMS密封以及正极、负极用胶等。目前,硅宝科技生产的硅碳负极材料已通过数家电池厂商测评并实现小批量供货,亟待产业化规模生产。
据了解,2016年起,硅宝科技先后与中科院成都有机所、四川大学、电子科技大学等高校院所共同开展锂电池用硅碳负极等相关材料的研究开发,并牵头承担了成都市产业集群协同创新项目——“高比容量锂离子电池硅/碳复合负极材料”;2019年建成50吨/年硅碳负极材料中试生产线,产品通过四川省经济和信息化厅组织的成果鉴定为国际先进水平;硅宝科技拥有自主知识产权,并取得多项技术成果。硅宝科技表示,该项目建设符合公司战略发展方向。硅碳负极材料比容量大,能极大提高锂电池的能量密度,硅碳负极材料也是未来负极材料发展趋势。