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硅基負(fù)極的主要問題和解決方案，入如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化？

硅基負(fù)極的主要問題就是體積膨脹， 這是行業(yè)這么多年來的痛點(diǎn)。首先顆粒的粉化，因此機(jī)械完整性變差，從而導(dǎo)致材料的循環(huán)性能衰減，這是從材料自身方面來講。硅基負(fù)極材料做成電極后，又有了界面問題，比如固固界面和固液界面的問題。首先，固固界面包括活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑，活性物質(zhì)與集流體，活性物質(zhì)與活性物質(zhì)之間的分離或脫離，因此電接觸變差，從而導(dǎo)致電極循環(huán)性能衰減。此外，固液界面，也就是活性物質(zhì)與電解液之間，由于表面SEI膜的重復(fù)生長，SEI膜的增厚、成分變化，以及電解質(zhì)分解沉積、析鋰，從而導(dǎo)致電池的循環(huán)性能衰減。所以，SEI膜的強(qiáng)度、完整性，電化學(xué)及熱力學(xué)穩(wěn)定性，這些是決定電池循環(huán)性能的關(guān)鍵！不得不強(qiáng)調(diào)低循環(huán)壽命是硅基負(fù)極商業(yè)化應(yīng)用的瓶頸。

根據(jù)前面講述的硅基負(fù)極的主要問題，收集整理了近些年來行業(yè)里面所用到的解決方案：（1）納米化（0~2維）：減小絕對體積的膨脹，減少鋰離子傳輸?shù)穆窂?，反?yīng)活性增加。（2）薄膜化：包括共沉積型、三明治型。（3）多孔化：包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)、中空結(jié)構(gòu)。（4）復(fù)合化：包括硅/碳復(fù)合、硅/金屬或其氧化物復(fù)合、硅/其他物質(zhì)復(fù)合，其中研究得最多的就是硅碳復(fù)合了。前面的納米化、薄膜化、多孔化和復(fù)合化，整體來說都主要是為了緩沖嵌/脫鋰過程中的體積效應(yīng)。（5）預(yù)鋰化、預(yù)鎂化，人造SEI膜，這些都主要是為了提高首效，但預(yù)鋰化和預(yù)鎂化對循環(huán)性能是否也有利，這個從目前來看有爭議。（6）新型導(dǎo)電劑與添加劑、新型電解液、新型粘接劑、改進(jìn)集流體。其中新型導(dǎo)電劑和添加劑主要是提高導(dǎo)電性；新型電解液是建立一個穩(wěn)定的固/液界面；新型粘結(jié)劑和改進(jìn)集流體，主要是維持電極的結(jié)構(gòu)完整性。

SiC和SiOxC產(chǎn)業(yè)化工藝，主要包括硅源、碳源等粉碎、研磨/細(xì)化，接著進(jìn)行干法混合或濕法混合，再經(jīng)過濾+烘干，或噴霧干燥/造粒，然后經(jīng)熱處理/碳化，最后是粉碎、分級、篩分、除磁、成品包裝。十年磨一劍，細(xì)節(jié)決定成敗！各家工藝不盡相同，條條大路通羅馬，但產(chǎn)業(yè)化衡量只有一個標(biāo)準(zhǔn)，那就是性價比高！

SiC和SiOxC產(chǎn)業(yè)化瓶頸，針對不同的工藝路線來講，比如對于納米硅碳，納米硅顆?；蚶w維之間易團(tuán)聚，降低比容量；硅的納米化制備過程復(fù)雜、成本高，且容易氧化；循環(huán)性能有待提高。對于多孔硅碳，模版法成本高，且難以規(guī)?；a(chǎn)；還原法存在一定的安全隱患和環(huán)保問題。對于氧化亞硅碳，首次效率偏低，預(yù)鋰化條件苛刻且成本高；隨著SiOx材料中氧含量的增加，導(dǎo)致材料的比容量和首次效率均降低。

針對硅源的粉碎，納米硅的濕法混合，依肯有效率高，成本低的，省時省力。上海依肯機(jī)械設(shè)備有限公司是一家中德合作經(jīng)營企業(yè)，依肯通過引進(jìn)德國IKN技術(shù)和科學(xué)管理模式，形成了完整的研發(fā)、制造及營銷體系。她保持與全球的混合乳化技術(shù)同步，同時擁有一流的技術(shù)研究人才和生產(chǎn)能力，為中國及全球提供多元化的產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù)。“追求卓越品質(zhì)”是依肯公司是的宗旨。“成功源自創(chuàng)新”亦是公司全體員工一直努力追隨的目標(biāo)。

公司主要研發(fā)，生產(chǎn)制造，銷售流體領(lǐng)域的幾大系列：一乳化機(jī)(乳化機(jī),高剪切乳化機(jī)，管線式乳化機(jī))二 均質(zhì)機(jī)，三 分散機(jī)，四 膠體磨，五 乳化泵，六 研磨機(jī)，七濕法粉碎機(jī)，九成套設(shè)備等系列。為混合、分散、均質(zhì)、懸浮、乳化、濕磨、粉液混合等領(lǐng)域提供高品質(zhì)的解決方案，設(shè)備加工材料細(xì)度可達(dá)微納米級別。依肯公司作為國內(nèi)的XX供應(yīng)商，憑借著對廣大客戶要求的深入了解，為客戶解決流程工藝中的難題，混合技術(shù)，乳化均質(zhì)，粉液混合技術(shù)和合理的配置方案，確保設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定的可靠性。她已廣泛應(yīng)用于石油、石化、化工、食品、生物制藥、核工業(yè)、精細(xì)化工等領(lǐng)域，并成功為國家工程配套，部分產(chǎn)品返銷國外，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。