近日,第五屆高能量密度鋰離子電池硅基負極材料創(chuàng)新研究與發(fā)展研討會在江蘇常州市組織召開,比克電池首席科學家林建博士在行業(yè)會議演講中傳遞了比克在高容量硅負極上的行業(yè)觀點和研究進展。
負極材料對鋰電池性能提升,尤其是容量和續(xù)航的突破至關重要。其中,作為行業(yè)普遍認定的理想的下一代負極材料,硅基負極當下更是備受關注,量價齊升。伴隨著4680 大圓柱等高密度電池需求放量,硅基負極將迎快速增長,搭配高鎳三元正極材料正成為未來高端長續(xù)航鋰電池發(fā)展趨勢。作為國內(nèi)率先應用三元高鎳和硅負極的鋰電企業(yè)之一,比克電池在此領域深耕多年。
憑借行業(yè)領先的研發(fā)進展和經(jīng)驗優(yōu)勢,比克在國內(nèi)最早將硅用于圓柱電池負極材料。事實上,相對于方形和軟包電池,硅基負極應用于圓柱領域有著天然優(yōu)勢。相比石墨,在充放電過程中,硅會產(chǎn)生巨大的體積膨脹,高達300%,而圓柱電池通常采用鋼殼,機械強度大,有著很好的束縛力,能夠有效抑制硅的膨脹形成天然屏障。目前,比克硅氧材料由一代硅已發(fā)展到三代硅,將首效由77%提升至86%,基本達到與正極效率匹配,并采用了先進的補鋰技術,正極利用率逐步提升。
蓬勃發(fā)展的同時,硅基負極還面臨著成本的挑戰(zhàn)。相比傳統(tǒng)材料,硅基負極在比容量、循環(huán)壽命和安全性等方面有明顯優(yōu)勢,但同時存在著成本高、生產(chǎn)技術門檻高等問題,規(guī)?;a(chǎn)困難。如林建所說,降本增效是第三代硅氧負極進一步發(fā)展的核心。
目前比克正在進行預鋰硅氧材料的研究。首效低、容量衰減快是制約硅基負極商業(yè)應用的核心原因,預補鋰技術正是用于提升硅基材料首效,主要通過在硅基材料中預先補充部分鋰,減少充放電過程中的不可逆容量損失。
演講最后,林建表示:“硅基負極發(fā)展與原材料突破密不可分,比克動力期待持續(xù)加深與材料廠等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)合作,共同探索高容量硅負極技術,向三元鋰電池性能極限發(fā)起挑戰(zhàn),為客戶和消費者提供更高性能的產(chǎn)品和服務。”
原標題:降本增效是第三代硅氧負極進一步發(fā)展的核心