大連麗昌新材料有限公司位于大連花園口經(jīng)區(qū),是國(guó)家級(jí)新材料產(chǎn)業(yè)基地 ,更甚是適合發(fā)展投資的風(fēng)水寶地。公司是以發(fā)展高科技新材料為主導(dǎo),從事鋰離子電池正極材料、負(fù)極材料、電解液等高端產(chǎn)品的研發(fā)及生產(chǎn)。公司經(jīng)過(guò)數(shù)年的研究開發(fā)出新一代硅碳儲(chǔ)能新材料——多孔納米硅碳復(fù)合材料。該材料可運(yùn)用于動(dòng)力電池,可以使電池儲(chǔ)存電量變?yōu)閭鹘y(tǒng)電池的3倍,被視為動(dòng)力電池領(lǐng)域的重大技術(shù)突破。
工藝路線的突破
多孔納米硅碳復(fù)合材料,采用新一代合成技術(shù)制備。工藝路線可形象化的描述為:在硅顆粒上包一層碳膜——再用碳納米管附著在表面——之后將這些材料造成球形。
多孔納米硅碳復(fù)合材料解剖(示意圖)
因?yàn)槠胀ü璨牧嫌糜陔姵兀?jīng)過(guò)幾次充電放電后體積會(huì)膨脹為原來(lái)的3-4倍,造成電池破壞和安全事故,根本無(wú)法繼續(xù)使用。而硅顆粒表面包著一層碳膜,這層膜厚度是納米級(jí)別的(10-20納米),在這層膜上粘附著碳納米管。這樣碳納米管填充于硅顆粒之間,既起到導(dǎo)電作用,又能起到吸收硅顆粒體積膨脹的作用。最后將這些粘附著碳納米管的硅和碳的復(fù)合材料,用噴霧干燥的方式制造成一粒粒的小球,這些小球的粒徑在10微米左右。下面是該產(chǎn)品的實(shí)物掃描電鏡照片。
多孔納米硅碳復(fù)合材料具有這么好的電性能,其實(shí)道理很簡(jiǎn)單:
硅材料儲(chǔ)存電能的容量是4200 mAh/g,而常規(guī)碳材料是350 mAh/g。而硅材料有個(gè)致命的弱點(diǎn)是會(huì)膨脹。普通硅材料做到電池里面,經(jīng)過(guò)幾次充放電后,體積就會(huì)膨脹,導(dǎo)致電池報(bào)廢,甚至造成電池爆炸等安全事故。而該產(chǎn)品經(jīng)過(guò)針對(duì)性處理,保留了硅的高儲(chǔ)存電量能力的優(yōu)點(diǎn),巧妙的避開了膨脹破壞的缺點(diǎn)。確切的說(shuō),該材料的成功,是精密粉體造粒制造工藝的成功。
該材料憑借優(yōu)異性能,在汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域大有用武之地,大連麗昌新材料有限公司負(fù)責(zé)人耿博士認(rèn)為,在未來(lái)2-3年,該材料可占據(jù)汽車動(dòng)力電池市場(chǎng)份額30-50%左右。
前景展望
麗昌多孔納米硅碳復(fù)合材料,是電池材料這一領(lǐng)域的重大技術(shù)突破。采用這種材料設(shè)計(jì)大功率電池,尤其是汽車動(dòng)力電池,可以擺脫目前動(dòng)力汽車的技術(shù)瓶頸。目前,已有多家動(dòng)力汽車電池廠商試用該系列產(chǎn)品,并取得非常滿意效果,因此對(duì)動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景充滿信心。