硅基负极材料可大幅提升电池能量密度,成为负极材料新方向。
硅基负极的原材料主要由硅材料和石墨构成。虽然目前市面上广泛使用的负极材 料仍为石墨材料,但商业化的石墨负极容量发挥已接近其理论比容量,限制其进一步的应用。根据钜大锂电,硅在常温下与锂合金化,理论比容 量高达4200 mA·h·g−1 ,是目前石墨类负极材料的十倍以上,大幅提高电池的能量密度。
硅基负极优势明显,不存在析锂隐患,安全性好于石墨类负极材料,且储量丰富,成本低廉。硅基负极能从各个方向提供锂离子嵌入和脱出的通 道,快充性能优异,是最具潜力的下一代锂电池负极材料。在传统石墨负极中加入少量 SiOx 以提高负极总体容量的方法是目前行业界公认最有 前景的产业发展方向。根据贝特瑞公司官网公布的硅系复合负极材料理化指标可知,目前 SiOx/C 的商品化比容量大致为 400~650 mA·h·g−1, 为石墨负极比容量的1.2~2.0倍。上述特性,满足了快充和储能电池系统等领域发展的需求。但硅基负极在循环过程中,体积碰撞系数大,需要 搭配新型粘结剂PAA进行运用。