2021年(nian)6月30日,長虹新能(neng)源材料實驗(yan)室在(zai)高性(xing)能(neng)硅基負(fu)極材料的研發取得重要(yao)突破,小試放大實驗(yan)顯示(shi)產品各項技術指(zhi)標達到國(guo)際領先水平(ping),具有明顯的成本優勢(shi)。
據介(jie)紹,該材料的研(yan)發有助(zhu)于提升鋰離子電池能(neng)量密度,未來將(jiang)廣泛應用于數碼產品(pin)、電動汽車等領域。
鋰離子電池已被廣(guang)泛使(shi)用,傳統(tong)電極材料在比容量(liang)(liang)、循環(huan)壽命及安全性等方(fang)面的局限性也逐漸凸(tu)顯出來,而硅基負極材料的應(ying)用能給電池的能量(liang)(liang)密度帶來極大(da)的提升,同時可較好(hao)解決這些問題,但(dan)存在技術壁壘高、成本高等障礙,導(dao)致(zhi)其難以實(shi)現(xian)工業化生產(chan)與應(ying)用。
2019年(nian)3月,長(chang)虹(hong)控股(gu)充(chong)分結合自(zi)身在電源(yuan)(yuan)器(qi)件等領(ling)域的(de)產業及(ji)市場布局,成立長(chang)虹(hong)新(xin)(xin)能源(yuan)(yuan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)燈塔實驗室,以致力于先進能源(yuan)(yuan)技術及(ji)關鍵材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)研發(fa)(fa)及(ji)產業化,提升公司在新(xin)(xin)能源(yuan)(yuan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)領(ling)域的(de)核心競爭力。該(gai)實驗室在調研中(zhong)發(fa)(fa)現,光(guang)伏產業發(fa)(fa)展(zhan)迅猛(meng),而光(guang)伏產業中(zhong)晶(jing)硅(gui)制(zhi)造會產生大量的(de)硅(gui)廢(fei)料(liao)(liao),將光(guang)伏廢(fei)硅(gui)回(hui)收用于開(kai)發(fa)(fa)高性能硅(gui)基負極材(cai)(cai)料(liao)(liao),不僅能減少廢(fei)棄物對環(huan)境的(de)污染,還能極大地降低硅(gui)基負極開(kai)發(fa)(fa)成本,具有較高的(de)經濟價值(zhi)。
長虹新能源材(cai)料(liao)(liao)燈塔實驗室(shi)首席科(ke)學(xue)家高劍說,針對光(guang)伏廢硅(gui)原(yuan)料(liao)(liao)的(de)(de)回(hui)收(shou)利用,實驗室(shi)開(kai)(kai)發出基于原(yuan)位(wei)(wei)(wei)(wei)化學(xue)鍵合(he)(he)的(de)(de)新型納(na)米(mi)(mi)硅(gui)制備工(gong)藝(yi),采用上述工(gong)藝(yi)成功(gong)制得了(le)(le)20~50 nm的(de)(de)納(na)米(mi)(mi)硅(gui)產品。該(gai)產品粒徑小、具有一定(ding)的(de)(de)球形度,可滿足硅(gui)基負極(ji)材(cai)料(liao)(liao)各項應用指標(biao)要求。并且(qie),該(gai)工(gong)藝(yi)引入了(le)(le)原(yuan)位(wei)(wei)(wei)(wei)化學(xue)鍵合(he)(he)手段,所開(kai)(kai)發的(de)(de)納(na)米(mi)(mi)硅(gui)產品分散性較(jiao)好,突(tu)破了(le)(le)行業中納(na)米(mi)(mi)硅(gui)顆粒易團聚(ju)、難分散的(de)(de)技(ji)術壁壘。實驗室(shi)通過(guo)對硅(gui)基負極(ji)材(cai)料(liao)(liao)復(fu)合(he)(he)工(gong)藝(yi)的(de)(de)探索與優化,成功(gong)開(kai)(kai)發出原(yuan)位(wei)(wei)(wei)(wei)聚(ju)合(he)(he)+原(yuan)位(wei)(wei)(wei)(wei)包(bao)(bao)覆(fu)的(de)(de)核(he)心(xin)技(ji)術路線,率(lv)先(xian)提出將(jiang)多級保護層進行原(yuan)位(wei)(wei)(wei)(wei)包(bao)(bao)覆(fu),解決硅(gui)基負極(ji)材(cai)料(liao)(liao)首次效率(lv)低、體(ti)積膨脹明(ming)顯等結構弊端。
目前,長虹新能(neng)(neng)源材料實驗室(shi)已完成800~1200 mAh/g以(yi)及1200 mAh/g以(yi)上(shang)容(rong)量規格硅基負(fu)極(ji)系列產品的開發(fa),其首次效率(>90%)、循環(huan)壽命(ming)、體積(ji)膨脹等(deng)(deng)各項技術(shu)指標均(jun)達到國際領先水平(ping),能(neng)(neng)夠滿足鋰離子電(dian)池高能(neng)(neng)量密度、長續航能(neng)(neng)力(li)和高容(rong)量需(xu)求(qiu),未來將廣(guang)泛應(ying)用于數碼產品、電(dian)動汽(qi)車等(deng)(deng)領域。
另據(ju)了解,長虹(hong)新能(neng)(neng)源材料(liao)(liao)實驗(yan)室在高(gao)性能(neng)(neng)鈦酸鋰負極材料(liao)(liao)制備技術方面也取得(de)重要(yao)突破,該項技術已實現產業化,有效提升(sheng)了電(dian)池(chi)常溫倍率充放電(dian)性能(neng)(neng)、高(gao)低溫性能(neng)(neng)、循環穩定性,同時電(dian)池(chi)安全(quan)性得(de)以大幅提升(sheng)。