第一屆高能量密度鋰離子電池硅基負極材料創新研究與發展研討會
- 作者： 來源：宜興市前錦特陶科技有限公司 時間：2017/11/1 點擊：4043
我國在“十三五”新能源汽車試點專項的共性關鍵技術類研究項目“高比能量鋰離子電池技術”中提出：到 2020年，電池單體能量密度≥300 Wh/kg，循環壽命≥1500 次，成本≤0.8 元/Wh，安全性能達到國標要求。工信部發布的《中國制造2025》中，2020年動力鋰離子電池電芯能量密度期望達到350Wh/kg。實現上述目標的關鍵技術之一是負極材料從石墨轉變為硅基材料。硅具有最高的理論嵌鋰容量（4200 mAh/g, 對應Li22Si5相 ），脫鋰電位低（低于1.0V vs. Li+/Li），豐富的資源，較好的倍率特性，很早就開始獲得關注。硅嵌鋰后形成鋰硅合金，體積逐漸膨脹，體積變化與可逆容量成正比，4200mAh/g對應的理論體積變化為320%，而實際電芯一般要求全生命周期膨脹率小于10%，甚至5%。因此硅負極實際容量受到電芯最大允許體積膨脹的制約。此外，大的體積變化導致顆粒容易粉化，極片容易從集流體脫落。暴露在電解液中的硅負極表面還不容易形成穩定的表面鈍化膜（SEI），導致電池首周及每周庫侖效率較低，全電池循環性能較差。為了解決這些難題，在過去20年提出了多種技術解決手段，目前復合材料的可逆容量在450mAh/g以下的碳包覆氧化亞硅、碳包覆納米硅碳復合材料在循環性、倍率特性方面基本能滿足應用要求，已開始小批量進入電動工具等市場。但450mAh/g以上的硅基負極材料應用還有很多技術挑戰。高容量硅基負極材料能否顯著提升鋰離子電池的體積能量密度和質量能量密度，滿足各類應用的綜合技術指標，突破關鍵工程放大技術，技術經濟性超越石墨類負極，是實現我國新能源汽車動力電池以及多個應用領域技術騰飛的關鍵。
有鑒于硅基負極材料的發展對于推動我國下一代高能量密度鋰離子電池技術的進步，提升相關企業核心競爭力具有十分重要的意義，我們特別組織本次會議，討論和交流硅基負極材料中的基礎科學問題，納米硅、氧化亞硅及其它形式的硅前軀體，不同微觀結構和組成的硅基負極材料，前軀體及復合材料的高水平制造技術與制造裝備，硅負極應用匹配的電解液、導電添加劑、粘接劑、復合石墨負極材料、各類正極材料，高能量密度電芯的設計、制造、化成工藝、電化學性能、安全性能，硅負極材料及電芯的測試方法和測試標準，目前采用硅負極材料的鋰離子電池的各項技術指標達到的水平和未來可能的極限等問題。本次研討會，將誠摯邀請硅基負極材料上下游的專家學者、研究生、工程技術人員等共聚一堂、充分交流、集思廣益、相互切磋，以期實質性促進我國硅負極材料的研發和產業化。
江蘇前錦大力贊助。
