作為一家專注于新材料、新能源技術研發(fā)生產(chǎn)企業(yè),北京藍海黑石科技有限公司(下稱“藍海黑石”)以自主研發(fā)的水性粘結劑進駐鋰電領域,如今又積極攻占硅碳負極制高點。
按照國家動力電池技術路線圖的規(guī)劃,2020年鋰離子電池的單體能量密度目標為350Wh/kg,依賴傳統(tǒng)的石墨根本不可能實現(xiàn)這一目標,屬于硅碳負極的時代即將到來。
調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,2017年負極材料出貨15萬噸左右,但硅碳負極僅出貨1000多噸,占整個比例不到1%。在下游動力電池能量密度提升需求迫切形勢下,預計到2020年,硅碳負極有望達到負極材料出貨比例10%以上。這其中的市場空間令不少企業(yè)垂涎三尺。
在藍海黑石總經(jīng)理羅賀斌看來,當前硅碳負極的應用還存在著兩大難題:一是性能尚不能滿足應用要求,膨脹和首效問題有待解決;二是成本偏高,需求量仍然偏小。
“硅碳負極實現(xiàn)大規(guī)模應用的前提在于技術難點是否被攻克?!绷_賀斌表示,目前石墨負極的首效達90%以上,而硅碳負極僅80%多,這中間差距仍然很大。即便首效問題可以暫時擱置,但膨脹問題涉及電池安全,這絕對不允許馬虎對待。
目前行業(yè)內(nèi)通常采用摻雜及包覆的方式來解決硅碳負極膨脹問題,但效果并不太理想。誰能真正解決膨脹問題,誰就占領了硅碳負極的制高點。
羅賀斌透露,藍海黑石自2015年起與西北工業(yè)大學開始合作研發(fā)硅碳負極,經(jīng)過苦心專研終于找到解決思路?!肮枧蛎浭瞧涔逃械男阅埽覀兿朕k法讓它在固有的空間里,在宏觀表面上不會展現(xiàn)出來。就像一個小孩調(diào)皮一樣,再怎么鬧就在固定空間里面鬧就可以了?!?/p>
根據(jù)這一研發(fā)思路,藍海黑石新推出的硅碳負極產(chǎn)品擁有低膨脹、高容量等顯著優(yōu)勢。目前該產(chǎn)品已經(jīng)到中試級別(采用難度極大的軟包電池測試),計劃明年上半年量產(chǎn)。
值得一提的是,從技術角度來看,要讓硅碳負極材料性能得到充分發(fā)揮,還需要包括正極材料、電解液和粘合劑在內(nèi)的“一攬子”配方和工藝解決方案。
其中,適用于硅碳材料的粘合劑要比一般產(chǎn)品的粘結能力要強,包括與硅碳的粘結能力及產(chǎn)品本身的內(nèi)聚力都要很強。硅在膨脹的時候,粘合劑能拉住它;在拉的時候,粘合劑適度變形,能恢復原狀,以保證電池的性能及壽命。
作為水性粘結劑專業(yè)供應商,藍海黑石在研發(fā)與硅碳負極配套粘結劑方面有著天然優(yōu)勢。
“我們目前的粘結劑產(chǎn)品在嘗試與硅碳負極配套,專門為硅碳負極改性的產(chǎn)品在研發(fā)當中。未來公司硅碳負極將配套專用粘結劑品牌?!绷_賀斌表示。
來源:高工鋰電
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