鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:429次 | 2022年07月18日
用人造電解質(zhì)界面膜包覆 CATL解決硅碳硬傷
負(fù)極材料是鋰電池核心材料之一,目前大多采用石墨。隨著對續(xù)航里程需求的持續(xù)升級,傳統(tǒng)石墨負(fù)極已不能滿足市場對電池能量密度的期望。
而硅基材料就被看做替代石墨的下一代材料,據(jù)測算,硅基負(fù)極材料的比容量可達(dá)石墨負(fù)極的10倍,被看作是后者的"替代者"。
傳統(tǒng)硅基材料的應(yīng)用,重要采用碳包覆技術(shù),即在硅材料表面復(fù)合一層碳材料。但由于硅材料充放電過程中體積變化高達(dá)300%,多次循環(huán)后表面包覆的碳材料會破碎、脫落,對硅材料的保護(hù)用途大幅減弱,從而導(dǎo)致電池循環(huán)性能不佳。
這一專家級難題如"幽靈"一般困擾產(chǎn)業(yè)界10來年之久。作為國內(nèi)動力鋰電池領(lǐng)域的頭部公司,CATL在該領(lǐng)域的研發(fā)及應(yīng)用獲得了突破性的介紹。
CATL首席科學(xué)家吳凱介紹,CATL摒棄了傳統(tǒng)碳包覆技術(shù),轉(zhuǎn)向研究人造電解質(zhì)界面膜包覆技術(shù)。歷時2年多,將這一技術(shù)應(yīng)用到硅材料制備,開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型人造電解質(zhì)界面膜包覆的硅碳復(fù)合負(fù)極材料,其循環(huán)性能表現(xiàn)顯著優(yōu)于國外產(chǎn)品。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
"和碳材料相比,人造電解質(zhì)界面膜和硅材料的結(jié)合用途力更強(qiáng)、彈性更好、不易破碎或粉化,對硅材料起到很好的保護(hù)用途,因此能夠在循環(huán)中大幅提高硅材料的界面穩(wěn)定性,從而提升電池的循環(huán)壽命。"
吳凱說,此舉將促進(jìn)國內(nèi)充分掌握材料改性、前驅(qū)體合成等多方面的核心技術(shù),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料技術(shù)的國產(chǎn)化,為硅碳復(fù)合負(fù)極的逐步商業(yè)化推廣應(yīng)用供應(yīng)了重要保障。
而基于該技術(shù),CATL已經(jīng)率先開發(fā)出比能量(質(zhì)量能量密度)達(dá)304Wh/kg的電池樣品,在和國際同行的競賽中實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑。