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長(zhǎng)沙萬(wàn)榮粉體設(shè)備科技有限公司 2023-04-24 點(diǎn)擊722次
新能源汽車的續(xù)航能力取決于電池的能量密度,隨著消費(fèi)者對(duì)汽車?yán)m(xù)航里程要求不斷提高,高能量密度成為動(dòng)力電池未來(lái)發(fā)展方向。在傳統(tǒng)的石墨負(fù)極能量密度的潛力已經(jīng)充分挖掘的情況下,動(dòng)力電池想要進(jìn)一步發(fā)展,提高電池容量, 硅系合金負(fù)極成為當(dāng)前解決能量密度問(wèn)題的最佳手段之一。
硅基負(fù)極的主要優(yōu)勢(shì)為:電位低、克容量高,能量密度高;地殼中含量高,理論成本低;高倍率、高安全性,其本身為均勻的纖維,能夠緩解脫嵌和吸附中表面吸力引起的安全問(wèn)題;工作電壓適宜,略高于石墨,低于鈦酸鋰和過(guò)渡金屬氧化物。傳統(tǒng)石墨負(fù)極能量密度只有 372mAh/g,而硅材料的理論能量密 度可達(dá) 4200mAh/g,在容量方面硅負(fù)極材料有明顯優(yōu)勢(shì)。
硅基負(fù)極主要問(wèn)題是膨脹大、首銷低、倍率低,可通過(guò)改善材料設(shè)計(jì)、改良電池體系等實(shí)現(xiàn)性能提升。硅基材料制備工藝復(fù)雜,導(dǎo)致材料價(jià)格較高,目前硅基材料的制備工藝尚未形成標(biāo)準(zhǔn)化,主要有四種制備硅基負(fù)極的方法包括化學(xué)氣相沉積 法、溶膠-凝膠法、高溫?zé)峤夥ê蜋C(jī)械球磨法。制備過(guò)程中的硅納米化和碳包覆都對(duì)硅基負(fù)極材料的化學(xué)性能有較大的影響。所以選用工藝設(shè)備也尤其重要,通??蛇x用蜂巢磨和細(xì)胞磨來(lái)進(jìn)行這兩項(xiàng)工藝,細(xì)胞磨是一種集重力和流化兩種技術(shù)于一體的新型研磨機(jī),利用多級(jí)合金攪拌盤旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生渦流,形成剪切和擠壓力,使顆粒和磨礦得到有效研磨,可以研磨至1微米或100納米以下細(xì)度。炭包覆則使用蜂巢磨,蜂巢磨專門針對(duì)超細(xì)粉末生產(chǎn),倡導(dǎo)先解聚再干燥,同步表面處理,可以完美滿足負(fù)極材料的制備要求。