$多氟多(SZ002407)$    硅碳负极材料因其高理论比容量(约4200 mAh/g)而被视为下一代锂离子电池的理想负极材料。在固态电池领域,硅碳负极材料的应用同样受到了广泛关注,因为固态电池需要更高的能量密度和更好的安全性能来满足未来能源存储的需求。


在固态电池中,硅碳负极材料面临的主要挑战是其在充放电过程中的体积膨胀问题。硅在嵌锂和脱锂过程中会发生显著的体积变化,这可能导致固态电池中的电解质与负极之间的界面稳定性问题,从而影响电池的循环寿命和性能。为了解决这一问题,研究人员采取了多种策略:


1. 结构设计和改性:通过设计多孔结构、核壳结构或蛋黄壳结构等,可以有效缓解硅在充放电过程中的体积膨胀,同时保持电极的结构完整性。例如,多孔硅碳材料可以在硅颗粒间提供缓冲空间,减少体积变化对固态电解质的影响。


2. 粘结剂的开发:硅碳负极材料通常需要与粘结剂结合以提高其结构稳定性。研究人员正在开发新型粘结剂,如具有高弹性和高导电性的聚合物粘结剂,以增强硅碳负极与固态电解质之间的界面结合。


3. 电解液添加剂:在固态电池中,添加剂的使用可以帮助改善硅碳负极表面的固体电解质界面(SEI)层,从而提高电池的循环稳定性和库伦效率。例如,氟代碳酸乙烯酯(FEC)和碳酸亚乙烯酯(VC)等添加剂已被证明可以改善硅基负极的SEI层。


4. 材料复合:硅碳负极材料可以与其他材料如金属氧化物复合,以提高其电化学性能和结构稳定性。例如,二氧化钛(TiO2)包覆的硅碳复合材料可以提供额外的机械支撑,减少体积膨胀的影响。


尽管硅碳负极材料在固态电池中的应用仍面临一些技术挑战,但随着材料科学和电池技术的不断进步,预计硅碳负极将在固态电池领域发挥重要作用,特别是在提高电池能量密度和安全性方面。未来的研究将继续集中在优化硅碳负极材料的结构设计、开发新型粘结剂和添加剂,以及提高其与固态电解质的兼容性,以实现硅碳负极材料在固态电池中的高效应用。

2024-04-04 16:47:08 作者更新了以下内容

浙江中宁硅业股份有限公司(简称:中宁硅业)是一家专注于电子特气、新能源材料、电子新材料的研发、生产和销售的企业。公司成立于2007年12月,注册资本约3.45亿元人民币,法人代表为李凌云。中宁硅业在2018年4月成为多氟多(股票代码:002407.SZ)的控股子公司,并在2023年9月完成了股份制改造。目前,多氟多持有中宁硅业41.85%的股份,是其最大股东。


中宁硅业近期在浙江衢州智造新城高新片区投资建设了一个硅碳负极材料及高纯硅烷系列产品项目。该项目总投资额达到52.8亿元人民币,总用地面积约240亩,总建筑面积约为27.5万平方米。项目建设内容包括危废仓库、甲类仓库、硅烷厂房、三氟甲烷装置、三氯化硼装置、碳化硅装置等。项目计划于2024年2月开工,预计建设工期为2024年至2026年。


项目投用后,将形成年产40,000吨硅碳负极材料的生产能力。这一产能的实现将有助于改变高纯硅材料长期依赖国外进口的局面,缓解国内高纯硅材料的需求压力。预计项目将实现营业收入110亿元,利税18亿元,并新增就业岗位228个。


此外,中宁硅业还在浙江证监局进行了辅导备案登记,辅导机构为华泰联合证券有限责任公司。2024年1月,中宁硅业完成了近8亿元的战略融资,由梧桐树资本领投,衢州控股、上汽恒旭、中国信达等多家机构跟投。这笔融资将支持公司进一步扩大生产规模、增强技术研发实力并加速产品迭代更新。


在环保方面,中宁硅业的5000吨/年硅烷与5000吨/年硅碳负极材料项目已经获得了环评审批。项目建设内容包括10万吨/年冷氢化装置、5000吨/年电子级硅烷气装置及配套氢硅烷生产装置等。项目产品规模为硅烷5000吨/年,其中2500吨/年用于生产硅碳负极材料;多孔碳(用于生产硅碳负极材料)2500吨/年;硅碳负极材料5000吨/年。


中宁硅业的发展和投资项目体现了其在新能源材料领域的战略布局和技术实力,同时也展示了其对市场前景的积极预判和对产业升级的坚定承诺。随着项目的推进和实施,中宁硅业有望在硅碳负极材料市场中占据重要地位,为推动新能源产业的发展做出贡献。

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