導(dǎo)讀:上海恒侖美國(guó)硅谷歸國(guó)科研團(tuán)隊(duì)用水稻稻殼為原料,研究出了鋰離子電池生物彈性納米氧化亞硅負(fù)極材料,徹底解決了硅基材料由于充電時(shí)膨脹超過(guò)300%而無(wú)法大量使用的行業(yè)痛點(diǎn),目前已經(jīng)完成中試,即將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),為2020年鋰離子動(dòng)力電池實(shí)現(xiàn)300Wh/Kg的戰(zhàn)略目標(biāo)提供了充分可能。
電池行業(yè)新一輪洗牌加速,順勢(shì)而為,搶占了技術(shù)制高點(diǎn),才能贏得更多的市場(chǎng)份額。在動(dòng)力電池高能量密度趨勢(shì)之下,新材料體系的匹配成為企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)重心。目前,正極采用高鎳三元材料,而負(fù)極則配合使用硅基負(fù)極材料成為提升電池能量密度的最佳組合之一。
電池網(wǎng)從上海恒侖新能源科技有限公司獲悉,近日,上海恒侖研發(fā)出生物彈性納米氧化亞硅負(fù)極材料,該材料比容量達(dá)2244mAh/g,首次庫(kù)倫效率高85%以上,屬全球首例,實(shí)現(xiàn)了鋰電池硅基負(fù)極材料的顛覆性突破。
生物彈性納米氧化亞硅SEM電鏡照片
早在2008年,上海恒侖硅谷歸國(guó)科研團(tuán)隊(duì)就開始了將水稻稻殼這種可再生農(nóng)業(yè)廢棄物變廢為寶的項(xiàng)目研究,并結(jié)合團(tuán)隊(duì)內(nèi)專家在硅材料領(lǐng)域、電子領(lǐng)域及生物質(zhì)能源領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行超過(guò)2000次以上實(shí)驗(yàn),反復(fù)修正實(shí)驗(yàn)方案和路線,最終采用特殊的工藝流程,特殊的工藝設(shè)計(jì)方法,達(dá)成項(xiàng)目目標(biāo)。
生物彈性納米氧化亞硅負(fù)極材料是硅碳負(fù)極材料的理想上游原料,并且,其特殊的海綿結(jié)構(gòu)非常適合鋰離子大量進(jìn)出,提高充電速度,材料不易破碎,提高電池的壽命及循環(huán)性能。適用于所有以三元或鐵鋰為正極的常規(guī)鋰電池或固態(tài)鋰電池。
據(jù)上海恒侖公司介紹,該技術(shù)已取得國(guó)家發(fā)明專利,擁有百分之百自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。和當(dāng)前的一些制備氧化亞硅的方法相比,此種基于稻殼的制備方法擁有以下三大優(yōu)勢(shì):一是稻殼為可再生材料,成本低;二是海綿結(jié)構(gòu)有利于提升負(fù)極性能,防止材料粉化;三是其生產(chǎn)工藝穩(wěn)定可靠,適合大規(guī)模生產(chǎn)制造。
生物彈性納米氧化亞硅負(fù)極在后續(xù)進(jìn)行碳包覆后,可以更大比例添加到石墨負(fù)極之中,極大的提升鋰離子電池化學(xué)性能,比如大的可逆容量、優(yōu)異的循環(huán)能力、和高充放電的電流密度。最后,稻殼作為一種天然材料,為高性能硅基負(fù)極鋰電池的大規(guī)模投產(chǎn)提供了充分可能,市場(chǎng)前景廣闊。