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突破:晶硕新材料高性能锂电硅氧负极材料实现规模化量产
2020年05月27日 发布 分类:行业要闻 点击量:420
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最新消息,新疆晶硕新材料有限公司新型锂电负极氧化亚硅材料300吨/年的小型生产线于近日顺利投产运行,其与此同时新疆晶硕公司5000吨/年氧化亚硅项目已正式启动,预计2021年下半年建成。据悉,晶硕氧化亚硅材料作为负极关键指标的电池可逆容量超过1500mAh/g,为我国动力电池高端硅氧负极材料供应提供了保障,对日韩进口产品减少依赖甚至实现替代提供了选择。

新疆晶硕锂电负极氧化亚硅材料 

锂离子电池目前所用的负极材料主要为石墨,商业化高端石墨材料的实测比容量已接近其理论比容量372mAh/g的天花板,很难再有提高。硅具有超石墨10倍的高理论比容量和大的体积能量密度,在锂离子电池中应用时不会引起表面析锂现象,有着良好的安全性,相对于其他高比容量材料有着明显的优势。但是,纯硅作为负极材料时体积膨胀大,多次充放电会引起颗粒粉化、SEI膜重复生长消耗电解液,最终影响电池的循环稳定性。具有商业化应用前景的硅负极材料主要有两种:(1)纳米硅碳复合材料;(2)氧化亚硅材料。

其中,氧化亚硅的循环性能较好,对于不同类型的锂离子电池均具有更好的适用性。相比于晶体硅材料,氧化亚硅材料在嵌锂过程中的体积膨胀大大减小,因此循环性能也得到了极大的提升,但是氧化亚硅也存在着首次效率低的不足,由于氧化亚硅材料在嵌锂的过程中会生成Li2O和Li4SiO4非活性产物,从而导致部分Li失去活性,因此SiOx材料的首次效率一般仅为70%左右。即便如此,具有更小的体积膨胀和更好的循环稳定性对于动力电池更为重要,各大材料厂家纷纷转而开始研究循环性能更好的SiOx材料,目前市场上的硅负极材料也大部分都是氧化亚硅材料,因此SiOx材料更具发展前景。如贝特瑞、杉杉、特斯拉的动力电池皆选择硅氧负极作为方向。

关于晶硕新材料及氧化亚硅项目

新疆晶硕新材料有限公司是国家高新技术企业,新特能源股份有限公司的全资子公司,主要从事高端粉体和陶瓷制品的研制,是国内第一家可以实现氨解法生产氮化硅粉的企业,同时也是少数能批量生产85W/m·K以上热导率基板的企业之一,还是国内光伏产业氮化硅陶瓷结构件最大的生产厂家。

氮化硅陶瓷分级轮 

晶硕2019年推出国内首个氮化硅陶瓷分级轮

氧化亚硅因极富有活性,可作为精细陶瓷合成原料,如氮化硅、碳化硅精细陶瓷粉末原料,也可用作光学玻璃和半导体材料的制备,近年来随着锂电产业研究和应用技术的发展,硅氧负极方面的研究和产业化兴起,晶硕新材料也从2017年开始氧化亚硅材料规模化生产的技术开发,这既是氧化亚硅传统应用的突破,也是晶硕新材料先进陶瓷业务领域的突破。

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