伴隨著市場發(fā)展和終端消費者需求的持續(xù)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(xù)提升能量密度的核心訴求驅(qū)動負極材料由石墨系材向硅基材料發(fā)展,硅基負極被行業(yè)普遍認定為理想的下一代負極材料。作為國內(nèi)率先應(yīng)用硅負極的鋰電企業(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(xué)家林建博士

硅基負極市場需求的攀升主要源于新能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)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?yán)m(xù)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(jù) GGII數(shù)據(jù),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(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)進展和經(jīng)驗優(yōu)勢,比克在國內(nèi)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(yīng)用于圓柱領(lǐng)域有著天然優(yōu)勢。相比石墨,在充放電過程中,硅會產(chǎn)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(fā)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(shù),正極利用率逐步提升。

生產(chǎn)一代,研發(fā)一代,儲備一代,比克電池始終堅持為終端產(chǎn)品超前部署的產(chǎn)品開發(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極商業(yè)應(yīng)用的核心原因,預(yù)補鋰技術(shù)正是用于提升硅基材料首效,主要通過在硅基材料中預(yù)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(lǐng)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(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,推動產(chǎn)業(yè)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(xù)看好硅基負極的發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬?相信高容量硅負極技術(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),為更好的終端體驗貢獻己力。”

審核編輯 黃昊宇