硅碳复合负极材料与锂离子动力电池解析-北极星储能网

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近日，第四届中国动力储能电池技术及材料大会在京隆重举办。深圳市新嘉拓自动化技术有限公司刘锴博士就《硅碳复合负极材料与锂离子动力电池》在会上做报告解析，以下是其演讲实录：

各位同仁大家好，上次我们已经讲了硅碳复合负极材料，我们有几家生产商，上次也讲过这个事情，我回顾的意思是这样的，在1998年的时候，日本开始考虑负极加入硅，国内要求金属硅直接粉碎，研磨到两百个纳米左右，这个成本大概是多少，研磨下来接近80万到100万吨，价格非常贵，D50就是分子量分母非常宽，根本就不均匀，不均匀以后加入石墨出现一个问题，硅在充放电的时候容易膨胀，是30%左右，后来考虑到硅和碳都是一个族的，碳有的结构，硅也有，碳有石墨烯，硅也有硅烯，我们讲的它有所谓的二维材料，98年那个时候他们最开始也是用金属硅加进去，后来发现膨胀太厉害了，后来考虑其他的，特斯拉定制电池是3400毫安，我们国内做到3000的很少，基本是1800到2000，福斯特是120万支，只做1800毫安，包括容量都很小，我个人认为造成了资源的浪费。

电池负极材料生产商这么多家，都是以石墨为主，我们和日本合作，他提出不用金属硅，在这个基础上大家开始研发，做了2500次实验，逐渐发现硅有特殊结构，理论容量是在6000毫安时，接近石墨的20倍，我们实验结果大概是3000到3300毫安时，也就是能做出十倍左右的石墨的负极材料。我们当时研发基本上完成的时候这个事情就结束了，我就回国，主要搞工艺维护，这个事情就没有再继续做。

到2011年，有人跟我提出来，问我怎么样，按照我自己的理解，我觉得它有一个好处随时充随时换，但是国内的工艺有一个问题，电池的含水量都比日本高，石墨还是没有做好，你要说大家做这个硅，大家不会把这个东西用好，我当时持否定态度，但是那个人特别喜欢研究，说能不能给他做一个，如果你能理解，我就把我整个实验室拉到你的店里，当着你的面做一遍，你看明白了说明你是我的基因，如果你看不明白，你以后帮我找一个投资，把这个东西就给产业化。陈博士也是抱着测试的一个态度，我们也没有想到他后来很激动。我到他那儿就做了两公斤，我说你做多少，两条思路，一条所有的东西都改，因为他的机器也不太好用，后期也是有不少问题，我说成熟的工艺别改，加5%到10%，另外用我的硅碳做一个，按照一千毫安每克，再按三千设计一个，然后试一下。

做完了以后，因为做这个需要的时间很长，三个月以后，12年后半夜打电话，说的确是3300毫安怎么样，我说不可能，然后问他测试情况，做的是不错，但是循环寿命不是很好，含水量也是有问题，水对锂电池循环影响也是最大的，说做5，国内机器做不到5，如果负极5，正极材料不变的情况下，整个电池的体积就会缩小，又问我价格怎么办，一吨九万块，硅烯制作成本多少，按半吨的话一万五千块，韩国人拿了你的东西仿，明年我的价格下降一半，我们都下降一半的话，国内电池的厂家都死完了。比亚迪跟我要，给了五公斤，那天打电话给我撤下来三千，肯定比石墨好，我最低测的是2280，最高3300，你再问就没有意义了，我给郭总也寄了五公斤，不知道验证了没有，也给了邓文浩，这个在18650测试效果非常好，能量密度低，衰减特别快，它是橄榄石结构，回来的时候回不到原来位置，这个时候有了硅以后把橄榄石结构撑住，它不塌陷，锂还能回到原来位置，这个时候防止它出现尘土，现在在验证阶段，从上次我们讲过这个事情以后，到现在为止给大家样品测试，验证下来的结果三千毫安时每克，基本上不用考虑了，绝对是这样的，剩下主要考虑你的工艺，怎么样去配合，细分有两种，一个是不改变原来的工艺，5%到10%，好多小厂都验证了很高兴，提高30%容量，这件事情已经都验证完了。陈博士让我做一吨，我说我这个一次就做一公斤，那我得一千次，当初也有两个院士找我看，我说看懂了没关系，你要是复制不了，找个机会合作。我现在把配方给你，你合成它，至少做五百次实验，那就是两年，所以有的时候大家不太了解，你能做，别人不能做。

原标题：刘锴：硅碳复合负极材料与锂离子动力电池

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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