中國(guó)粉體網(wǎng)訊 負(fù)極材料是鋰離子電池關(guān)鍵材料之一,，對(duì)鋰離子電池的最終性能起著至關(guān)重要的作用。高能量密度,、高功率密度動(dòng)力鋰離子電池的性能優(yōu)化需要依托于負(fù)極材料的技術(shù)創(chuàng)新突破,。
當(dāng)下石墨仍然是負(fù)極材料市場(chǎng)的主流，但由于石墨材料的比容量已接近理論比容量極限372mAh/g,，進(jìn)一步提升空間有限,，限制了高性能鋰離子電池的發(fā)展。未來,，石墨負(fù)極將不能滿足鋰離子電池市場(chǎng)的高性能需求,。隨著技術(shù)創(chuàng)新、消費(fèi)需求的變化,，負(fù)極材料市場(chǎng)在呼喚新一代高性能產(chǎn)品出現(xiàn),。
科研人員在尋找替代性材料的過程中，經(jīng)過許多嘗試,，也有不少新的高能量密度負(fù)極材料被研發(fā)和試用,，例如金屬鋰負(fù)極、合金類負(fù)極,、金屬氧化物負(fù)極,、金屬硫化物負(fù)極等等。在負(fù)極材料研究中,，硅（Si）作為地殼中第二豐富元素,，在儲(chǔ)量、成本,、生態(tài)方面有優(yōu)勢(shì),，被視為最具吸引力的材料，也成為近年來負(fù)極材料研究的熱點(diǎn),。
硅基負(fù)極材料要想真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,，要解決三個(gè)問題：一是體積膨脹問題，硅充放電過程中體積膨脹收縮變化達(dá)300%,，會(huì)產(chǎn)生較大的機(jī)械應(yīng)力,，多次循環(huán)后硅顆粒會(huì)發(fā)生斷裂和粉化，造成負(fù)極失效,；二是內(nèi)部應(yīng)力和裂紋,，硅基負(fù)極巨大的體積變化誘發(fā)電極內(nèi)部應(yīng)力積累，產(chǎn)生裂紋,，導(dǎo)致電極粉化,，活性材料與集流體分離，性能衰減；三是庫(kù)倫效率問題,，硅基負(fù)極巨大的體積效應(yīng)還會(huì)導(dǎo)致界面的不穩(wěn)定性,，造成SEI的持續(xù)生長(zhǎng)，損失活性鋰源,，降低庫(kù)侖效率,。
為了解決上述這些問題，科研人員采取了一系列的手段來對(duì)硅基負(fù)極材料進(jìn)行改性,，包括了納米化,、碳基復(fù)合、合金化和導(dǎo)電聚合物復(fù)合等等,，其中碳基復(fù)合已經(jīng)在商業(yè)化的電動(dòng)汽車上應(yīng)用,。
針對(duì)各類負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)狀況，中國(guó)粉體網(wǎng)將于9月份舉辦2022先進(jìn)負(fù)極材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇,。屆時(shí),，天津師范大學(xué)能源材料工程中心張波研究員將作題為《高容量硅碳負(fù)極材料的研究進(jìn)展》的報(bào)告。報(bào)告主要內(nèi)容包括張波研究員課題組近年來以石墨為主體材料所合成的多種高容量負(fù)極材料的最新研究進(jìn)展,，并對(duì)幾種復(fù)合材料的電化學(xué)性能進(jìn)行綜合分析,。
專家簡(jiǎn)介：
張波，45歲,，天津師范大學(xué)能源材料工程中心研究員,。2010年博士畢業(yè)于南開大學(xué)新能源材料化學(xué)研究所，主要從事鋰電負(fù)極材料相關(guān)的研究工作,。曾在天津渤�,；ぜ瘓F(tuán)從事導(dǎo)電炭黑研發(fā)工作，在中海油主持完成鋰電負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,，項(xiàng)目金額近千萬元,。在國(guó)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI收錄論文多篇，論文被引用近八百余次,。進(jìn)入天津師范大學(xué)能源材料工程中心后,，先后主持進(jìn)行了多項(xiàng)校企橫向課題研究工作,�,？偪蒲薪�(jīng)費(fèi)近300萬元。2015年獲得天津市自然科學(xué)二等獎(jiǎng)（第四排名）,。主要科研方向?yàn)橹虚g相炭微球,、硅碳負(fù)極材料、快充石墨負(fù)極,、低溫負(fù)極材料以及錫基負(fù)極等課題的研究,。
參考來源：
1、邱治文.Si基鋰離子電池負(fù)極材料研究進(jìn)展
2、韓慕瑤等.硅及硅基負(fù)極材料的研究進(jìn)展
3,、機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,，硅基負(fù)極兩條商業(yè)化路線.中國(guó)粉體網(wǎng)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/文正）
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