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普蘭高容量硅碳負(fù)極材料

2017-12-06 普蘭高容量硅碳負(fù)極材料 閱讀: 906

電極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵。就負(fù)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(wèn)題,已經(jīng)越來(lái)越難以滿(mǎn)足終端的需求。因此,開(kāi)發(fā)容量高、安全性能好的負(fù)極材料是鋰電產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的必然趨勢(shì)。

為了促進(jìn)鋰離子電池負(fù)極材料的發(fā)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(jié)合自身在納米材料和石墨烯領(lǐng)域的專(zhuān)長(zhǎng),在前期相關(guān)技術(shù)和大量研究的基礎(chǔ)上,繼石墨烯包覆的長(zhǎng)壽命、快充快放鈦酸鋰負(fù)極材料量產(chǎn)之后,近期又成功推出了另一款市場(chǎng)亟需的高容量硅基負(fù)極材料—第一代高容量硅碳負(fù)極-SiG400。該材料具有比容量高、穩(wěn)定性好、壓實(shí)密度大等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)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(fù)極電池可使智能手機(jī)待機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)30%以上。下面為SiG400的兩張典型測(cè)試圖。

眾所周知,硅基材料具有相對(duì)于石墨十倍以上的比容量,但其在充放電過(guò)程中體積變化大,且持續(xù)與電解液發(fā)生界面反應(yīng),從而導(dǎo)致鋰離子電池壽命縮短,阻礙了硅基材料的大規(guī)模應(yīng)用!雖然各大材料廠(chǎng)家和電池廠(chǎng)家都將硅基負(fù)極材料列為研究重點(diǎn)之一,但多年來(lái)鮮有成功的商用化應(yīng)用。

SiG400優(yōu)異的性能源于普蘭公司具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的硅納米和石墨烯包覆等技術(shù)。硅納米技術(shù)的應(yīng)用,可減緩充放電過(guò)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(fā)揮了石墨烯導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好、機(jī)械性能優(yōu)異、電化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。上述尖端技術(shù)的綜合應(yīng)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(kuò)散性能和電子導(dǎo)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(yīng)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(guò)程中的壽命衰減;

3)大大減緩了充放電過(guò)程中硅的體積變化,維持材料結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,極大地提升了循環(huán)特性。

以SiG400為負(fù)極的鋰離子電池,除了具有能量密度高、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)之外,在功率性能、循環(huán)壽命和溫度適應(yīng)性等方面也有非常優(yōu)異的表現(xiàn)!普蘭目前已具備了批量生產(chǎn)該材料的能力,可快速實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),并且已與國(guó)內(nèi)知名鋰電廠(chǎng)家簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同開(kāi)發(fā)新一代高能量密度鋰離子電池,從而改變消費(fèi)類(lèi)電子、新能源汽車(chē)及儲(chǔ)能等領(lǐng)域電池能量密度受限的局面,推動(dòng)行業(yè)的快速健康發(fā)展。


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