電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
負極材料是鋰離子電池核心材料之一，目前大多采用石墨。隨著對續航里程需求的繼續升級，傳統石墨負極已不能滿足市場對電池能量密度的期待。
而硅基材料就被看做替代石墨的下一代材料，據測算，硅基負極材料的比容量可達石墨負極的10倍，被看作是后者的“替代者”。
傳統硅基材料的使用，主要采用碳包覆技術，即在硅材料表面復合一層碳材料。但由于硅材料充放電過程中體積變化高達300％，多次循環后表面包覆的碳材料會破裂、脫落，對硅材料的保護作用大幅減弱，從而導致電池循環性能不佳。
這一世界級難題如“幽靈”一般困擾產業界10來年之久。作為國內動力電池范疇的頭部企業，寧德時代在該范疇的研發及使用獲得了沖破性的解析。
寧德時代首席科學家吳凱解析，寧德時代摒棄了傳統碳包覆技術，轉向研究人造電解質界面膜包覆技術。歷時2年多，將這一技術使用到硅材料制備，開發出具有自主知識產權的新型人造電解質界面膜包覆的硅碳復合負極材料，其循環性能表現顯著優于國外產品。
“與碳材料相比，人造電解質界面膜與硅材料的結合作用力更強、彈性更好、不易破裂或粉化，對硅材料起到很好的保護作用，因此能夠在循環中大幅提高硅材料的界面穩定性，從而提升電池的循環壽命。”
吳凱說，此舉將促使國內充足掌握材料改性、前驅體合成等多方面的核心技術，實現關鍵材料技術的國產化，為硅碳復合負極的逐步商業化推廣使用提供了緊要保障。
而基于該技術，寧德時代已經率先開發出比能量（質量能量密度）達304Wh/kg的電池樣品，在與國際同行的競賽中實現領跑。
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