藍海黑石打破傳統(tǒng)思維，攻克硅碳負極膨脹難點
2018年06月22日 8:11 14828次瀏覽 來源： 高工鋰電 分類： 硅
作為一家專注于新材料、新能源技術研發(fā)生產企業(yè)，北京藍海黑石科技有限公司(下稱“藍海黑石”)以自主研發(fā)的水性粘結劑進駐鋰電領域，如今又積極攻占硅碳負極制高點。
按照國家動力電池技術路線圖的規(guī)劃，2020年鋰離子電池的單體能量密度目標為350Wh/kg，依賴傳統(tǒng)的石墨根本不可能實現(xiàn)這一目標，屬于硅碳負極的時代即將到來。
調查數(shù)據(jù)顯示，2017年負極材料出貨15萬噸左右，但硅碳負極僅出貨1000多噸，占整個比例不到1%。在下游動力電池能量密度提升需求迫切形勢下，預計到2020年，硅碳負極有望達到負極材料出貨比例10%以上。這其中的市場空間令不少企業(yè)垂涎三尺。
在藍海黑石總經理羅賀斌看來，當前硅碳負極的應用還存在著兩大難題：一是性能尚不能滿足應用要求，膨脹和首效問題有待解決；二是成本偏高，需求量仍然偏小。
“硅碳負極實現(xiàn)大規(guī)模應用的前提在于技術難點是否被攻克。”羅賀斌表示，目前石墨負極的首效達90%以上，而硅碳負極僅80%多，這中間差距仍然很大。即便首效問題可以暫時擱置，但膨脹問題涉及電池安全，這絕對不允許馬虎對待。
目前行業(yè)內通常采用摻雜及包覆的方式來解決硅碳負極膨脹問題，但效果并不太理想。誰能真正解決膨脹問題，誰就占領了硅碳負極的制高點。
羅賀斌透露，藍海黑石自2015年起與西北工業(yè)大學開始合作研發(fā)硅碳負極，經過苦心專研終于找到解決思路。“硅膨脹是其固有的性能，我們想辦法讓它在固有的空間里，在宏觀表面上不會展現(xiàn)出來。就像一個小孩調皮一樣，再怎么鬧就在固定空間里面鬧就可以了。”
根據(jù)這一研發(fā)思路，藍海黑石新推出的硅碳負極產品擁有低膨脹、高容量等顯著優(yōu)勢。目前該產品已經到中試級別(采用難度極大的軟包電池測試)，計劃明年上半年量產。
值得一提的是，從技術角度來看，要讓硅碳負極材料性能得到充分發(fā)揮，還需要包括正極材料、電解液和粘合劑在內的“一攬子”配方和工藝解決方案。
其中，適用于硅碳材料的粘合劑要比一般產品的粘結能力要強，包括與硅碳的粘結能力及產品本身的內聚力都要很強。硅在膨脹的時候，粘合劑能拉住它；在拉的時候，粘合劑適度變形，能恢復原狀，以保證電池的性能及壽命。
作為水性粘結劑專業(yè)供應商，藍海黑石在研發(fā)與硅碳負極配套粘結劑方面有著天然優(yōu)勢。
“我們目前的粘結劑產品在嘗試與硅碳負極配套，專門為硅碳負極改性的產品在研發(fā)當中。未來公司硅碳負極將配套專用粘結劑品牌。”羅賀斌表示。
責任編輯：周大偉
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