近年来，随着环保意识的提高和新能源产业的发展，电动汽车、无人机、智能穿戴设备等市场逐渐成为锂离子电池的重要应用领域。而这些领域的快速发展也对锂离子电池提出了更高的要求。首先是能量密度方面的要求，因为这些应用场景需要电池能够提供更长的使用时间和更高的续航里程；其次是功率密度方面的要求，因为这些应用场景需要电池具备更高的输出功率。
在这种情况下，硅碳材料成为了备受关注的锂离子电池负极材料之一。硅碳负极材料是指将硅材料与不同结构的碳材料进行掺杂，以提高负极材料容量和电化学性能的一种复合材料，在锂离子电池中具有重要的应用价值，是近年来发展起来的一种新型负极材料，具有较高的理论容量和实际容量，同时还具有良好的循环稳定性和安全性能。与传统的石墨电极相比，硅碳材料具有更高的能量密度和功率密度，可以提供更长的续航里程和更快的充电速度。此外，硅碳材料还可以承受更高的温度和压力，更加适合于高温高压环境下的使用。
除了为电池带来能量密度方面的大幅提升外，硅碳负极另一大优势在于高倍率充电场景下的安全性高于当前在市场占主流地位的石墨负极。最新数据显示，硅碳负极应用将进入快车道，随着半固态电池、4680大圆柱电池的逐步量产，硅碳负极的渗透率将会快速提升。预计到2025年硅碳负极有望在负极材料中的渗透率达到20%～30%，到2030年我国硅碳负极材料出货量及需求量均将增近20万吨，市场规模将达130亿元。
作为负极材料龙头企业，杉杉股份自2009年就开始硅基负极的研发，气相沉积法硅碳负极技术领先，新一代硅碳产品在头部客户测试中续保优势，相关核心技术已获得美国、日本的专利授权，产品具有高首效、高容量、低膨胀和长循环的特点，计划在24年8月实现量产。同时，杉杉股份已突破硅基负极材料前驱体批量化合成核心技术，并率先布局宁波4万吨一体化硅基负极产能基地，一期项目预计今年下半年陆续投试产，进一步满足下游客户需求，积极抓住硅基负极市场需求放量机遇。
虽然硅碳材料具有很大的潜力，但是它也存在一些挑战和难点。首先是硅碳材料的制备难度较大，需要采用高温高压等特殊工艺才能得到高质量的硅碳材料；其次是硅碳材料的循环稳定性较差，容易出现膨胀、收缩等问题，导致电池性能下降。因此，未来还需要进一步研究和完善硅碳材料的制备技术和应用技术，以实现其在实际应用中的广泛推广和应用。随着市场需求的不断增长和技术水平的不断提高，硅碳材料作为一种新型的锂离子电池负极材料，将会在未来得到更广泛的应用和发展。
173
0 
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
中冶有色技术平台
