伴隨著市場(chǎng)發(fā)展和終端消費(fèi)者需求的持續(xù)提升，作為鋰電池四大主材之一，負(fù)極材料推動(dòng)核心性能突破的重要作用日益凸顯。持續(xù)提升能量密度的核心訴求驅(qū)動(dòng)負(fù)極材料由石墨系材向硅基材料發(fā)展，硅基負(fù)極被行業(yè)普遍認(rèn)定為理想的下一代負(fù)極材料。作為國(guó)內(nèi)率先應(yīng)用硅負(fù)極的鋰電企業(yè)之一，比克電池在此領(lǐng)域深耕多年，近日比克電池首席科學(xué)家林建博士在行業(yè)會(huì)議演講中傳遞了比克在高容量硅負(fù)極上的研究進(jìn)展。
圖為：比克電池首席科學(xué)家林建博士
硅基負(fù)極市場(chǎng)需求的攀升主要源于新能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，為滿(mǎn)足未來(lái)動(dòng)力電池的高能量密度要求，進(jìn)而推動(dòng)新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程提升，駕乘體驗(yàn)媲美燃油車(chē)甚至超越燃油車(chē)，推進(jìn)全面電動(dòng)化。據(jù) GGII數(shù)據(jù)，2021 年我國(guó)硅基負(fù)極出貨量 1.1 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 83.3%，雖僅占 1.5%的負(fù)極材料市場(chǎng)份額，處于發(fā)展初期，但前景可觀，吸引了大批行業(yè)先行者。
憑借行業(yè)領(lǐng)先的研發(fā)進(jìn)展和經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，比克在國(guó)內(nèi)最早將硅用于圓柱電池負(fù)極材料。事實(shí)上，相對(duì)于方形和軟包電池，硅基負(fù)極應(yīng)用于圓柱領(lǐng)域有著天然優(yōu)勢(shì)。相比石墨，在充放電過(guò)程中，硅會(huì)產(chǎn)生巨大的體積膨脹，高達(dá)300%，而圓柱電池通常采用鋼殼，機(jī)械強(qiáng)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(dá)到與正極效率匹配，并采用了先進(jìn)的補(bǔ)鋰技術(shù)，正極利用率逐步提升。
生產(chǎn)一代，研發(fā)一代，儲(chǔ)備一代，比克電池始終堅(jiān)持為終端產(chǎn)品超前部署的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式，這也使得比克在電池性能上持續(xù)領(lǐng)先行業(yè)。目前比克正在進(jìn)行預(yù)鋰硅氧材料的研究。首效低、容量衰減快是制約硅基負(fù)極商業(yè)應(yīng)用的核心原因，預(yù)補(bǔ)鋰技術(shù)正是用于提升硅基材料首效，主要通過(guò)在硅基材料中預(yù)先補(bǔ)充部分鋰，減少充放電過(guò)程中的不可逆容量損失。
無(wú)論是追求無(wú)繩便攜，智能靈活的小動(dòng)力領(lǐng)域，還是電動(dòng)化滲透率不斷提升，里程焦慮亟待解決的新能源汽車(chē)領(lǐng)域，領(lǐng)先行業(yè)的電池技術(shù)都將引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革。如林建博士所說(shuō)，“新一代硅碳材料因大幅降低晶粒尺寸，將是第三代硅氧負(fù)極的有力競(jìng)爭(zhēng)者，比克持續(xù)看好硅基負(fù)極的發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景，相信高容量硅負(fù)極技術(shù)是探索三元鋰電池性能突破的關(guān)鍵所在，我們將持續(xù)探索高容量硅負(fù)極技術(shù)，向三元鋰電池性能極限發(fā)起挑戰(zhàn)，為更好的終端體驗(yàn)貢獻(xiàn)己力。”
