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上海恒仑研发出生物弹性纳米氧化亚硅负极材料 可量产


      

2018-7-5 电池百人会 电池网

 

导读:上海恒仑美国硅谷归国科研团队用水稻稻壳为原料,研究出了锂离子电池生物弹性纳米氧化亚硅负极材料,彻底解决了硅基材料由于充电时膨胀超过300%而无法大量使用的行业痛点,目前已经完成中试,即将实现量产,为2020年锂离子动力电池实现300Wh/Kg的战略目标提供了充分可能。

 

电池行业新一轮洗牌加速,顺势而为,抢占了技术制高点,才能赢得更多的市场份额。在动力电池高能量密度趋势之下,新材料体系的匹配成为企业研发生产重心。目前,正极采用高镍三元材料,而负极则配合使用硅基负极材料成为提升电池能量密度的最佳组合之一。

 

电池网从上海恒仑新能源科技有限公司获悉,近日,上海恒仑研发出生物弹性纳米氧化亚硅负极材料,该材料比容量达2244mAh/g,首次库伦效率高85%以上,属全球首例,实现了锂电池硅基负极材料的颠覆性突破。


生物弹性纳米氧化亚硅SEM电镜照片


早在2008年,上海恒仑硅谷归国科研团队就开始了将水稻稻壳这种可再生农业废弃物变废为宝的项目研究,并结合团队内专家在硅材料领域、电子领域及生物质能源领域的深厚技术积累和实践经验,进行超过2000次以上实验,反复修正实验方案和路线,最终采用特殊的工艺流程,特殊的工艺设计方法,达成项目目标。


生物弹性纳米氧化亚硅负极材料是硅碳负极材料的理想上游原料,并且,其特殊的海绵结构非常适合锂离子大量进出,提高充电速度,材料不易破碎,提高电池的寿命及循环性能。适用于所有以三元或铁锂为正极的常规锂电池或固态锂电池。


据上海恒仑公司介绍,该技术已取得国家发明专利,拥有百分之百自主知识产权。和当前的一些制备氧化亚硅的方法相比,此种基于稻壳的制备方法拥有以下三大优势:一是稻壳为可再生材料,成本低;二是海绵结构有利于提升负极性能,防止材料粉化;三是其生产工艺稳定可靠,适合大规模生产制造。


生物弹性纳米氧化亚硅负极在后续进行碳包覆后,可以更大比例添加到石墨负极之中,极大的提升锂离子电池化学性能,比如大的可逆容量、优异的循环能力、和高充放电的电流密度。最后,稻壳作为一种天然材料,为高性能硅基负极锂电池的大规模投产提供了充分可能,市场前景广阔。