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张亚光博士:低碳制备高性能硅负极在固/液态锂离子电池中的应用与展望(报告)
2022年12月08日 发布 分类:行业要闻 点击量:120
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2022年,国家能源局发布《“十四五”新型储能发展实施方案》中强调:加快发展固态锂离子电池等新一代高能量密度储能技术。为什么他们对固态电池这么有信心,原因有三:

一、固态电池不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液,耐高温的固态电解质取代电解液、电解质盐与隔膜,有望从根本上解决电池安全性问题;

二、固态电池能量密度高,而且工作温度范围宽、支持超级快充,是实现“加电比加油方便”的最短键程;

三、固态电池可大幅为系统减重,其电芯内不含液体,可先串联再封装。同时因其完全不可燃的特性,电动汽车中BMS温控组件将不复存在,有效提升续航里程。

传统电池与固态电池的比较

传统电池与固态电池的比较

而要发展固态电池,关键就在于高比容量电极材料,它对实现高安全、高能量密度储能技术具有重要意义。

硅负极的重要性

目前固态电池负极材料目前主要集中在金属锂负极材料、碳族负极材料和氧化物负极材料三大类。其中碳族的碳基以石墨类材料为典型代表,石墨碳具有适合于锂离子嵌入和脱出的层状结构,具有良好的电压平台,充放电效率在90%以上,然而理论容量较低(仅为372mAh/g)是这类材料最大的不足,并且目前实际应用己经基本达到理论极限,无法满足高能量密度的需求。

硅负极具有最高的理论质量比容量(~3600mAh/g)和丰富的资源储备,硅的嵌锂电位较高,避免了锂负极难以克服的枝晶问题,兼具高安全性和高容量的特点。目前硅在液态电池中有部分使用,固态电池厂家也一致认可硅负极,因此它在锂离子固/液态电池中都有广阔的应用前景。

硅负极

为了进一步降低硅负极的应用成本,中南大学冶金与环境学院周向阳课题组运用中南大学颇有特色的绿色低碳冶金技术,开发了低成本、短流程的高性能硅负极材料制备工艺,产品可应用于锂离子固/液态电池中,取得了良好的使用效果,通过了有关鉴定,具有巨大的应用潜力。

如果您想对这种工艺了解更多,欢迎关于即将于12月25-27日于珠海举办的2022年全国新能源粉体材料暨增效辅材创新发展论坛(第二届),来自中南大学的张亚光博士将介绍该课题组在固/液电池用硅负极的研究成果,并探讨新一代硅基负极材料在固态电池中的应用前景。

关于报告人


张亚光,中南大学冶金与环境学院讲师。博士毕业于浙江大学硅材料国家重点实验室,师从杨德仁院士。已在Materials Today Nano、Nanoscale等国际期刊发表多篇论坛,国内授权专利10余项,曾获评杭州市D级人才(市领军人才)。

 

珠海新能源论坛会务组

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