伴隨著市場發展和終端消費者需求的持續提升,作為鋰電池四大主材之一,負極材料推動核心性能突破的重要作用日益凸顯。持續提升能量密度的核心訴求驅動負極材料由石墨系材向硅基材料發展,硅基負極被行業普遍認定為理想的下一代負極材料。作為國內率先應用硅負極的鋰電企業之一,比克電池在此領域深耕多年,近日比克電池首席科學家林建博士在行業會議演講中傳遞了比克在高容量硅負極上的研究進展。

圖為:比克電池首席科學家林建博士

硅基負極市場需求的攀升主要源于新能源產業的迅猛發展,為滿足未來動力電池的高能量密度要求,進而推動新能源汽車續航里程提升,駕乘體驗媲美燃油車甚至超越燃油車,推進全面電動化。據 GGII數據,2021 年我國硅基負極出貨量1.1 萬噸,同比增長 83.3%,雖僅占 1.5%的負極材料市場份額,處于發展初期,但前景可觀,吸引了大批行業先行者。

憑借行業領先的研發進展和經驗優勢,比克在國內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勢。相比石墨,在充放電過程中,硅會產生巨大的體積膨脹,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。

生產一代,研發一代,儲備一代,比克電池始終堅持為終端產品超前部署的產品開發模式,這也使得比克在電池性能上持續領先行業。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。

無論是追求無繩便攜,智能靈活的小動力領域,還是電動化滲透率不斷提升,里程焦慮亟待解決的新能源汽車領域,領先行業的電池技術都將引領行業發展,推動產業變革。如林建博士所說,“新一代硅碳材料因大幅降低晶粒尺寸,將是第三代硅氧負極的有力競爭者,比克持續看好硅基負極的發展潛力和市場前景,相信高容量硅負極技術是探索三元鋰電池性能突破的關鍵所在,我們將持續探索高容量硅負極技術,向三元鋰電池性能極限發起挑戰,為更好的終端體驗貢獻己力。”

審核編輯 黃昊宇