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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: 653

        電極材料是決定鋰離子電池性能的關鍵。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題,已經越來越難以滿足終端的需求。因此,開發容量高、安全性能好的負極材料是鋰電產業進一步發展的必然趨勢。

        為了促進鋰離子電池負極材料的發展,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域的專長,在前期相關技術和大量研究的基礎上,繼石墨烯包覆的長壽命、快充快放鈦酸鋰負極材料量產之后,近期又成功推出了另一款市場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、壓實密度大等優點,應用于鋰離子電池可顯著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間延長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,但其在充放電過程中體積變化大,且持續與電解液發生界面反應,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!雖然各大材料廠家和電池廠家都將硅基負極材料列為研究重點之一,但多年來鮮有成功的商用化應用。

        SiG400優異的性能源于普蘭公司具有自主知識產權的硅納米和石墨烯包覆等技術。硅納米技術的應用,可減緩充放電過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揮了石墨烯導電導熱性能好、機械性能優異、電化學性能穩定等特點。上述尖端技術的綜合應用,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,延緩了使用過程中的壽命衰減;

        3)大大減緩了充放電過程中硅的體積變化,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、安全性能好等優點之外,在功率性能、循環壽命和溫度適應性等方面也有非常優異的表現!普蘭目前已具備了批量生產該材料的能力,可快速實現規?;a,并且已與國內知名鋰電廠家簽訂了戰略合作協議,共同開發新一代高能量密度鋰離子電池,從而改變消費類電子、新能源汽車及儲能等領域電池能量密度受限的局面,推動行業的快速健康發展。


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