中国粉体网讯 国家科技部：国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项支持的北京大学项目团队设计制备出一种高比容量的自体积适应性硅/碳负极材料，为开发高比能量锂离子电池、进一步提高电动汽车行驶里程奠定了基础。
随着新能源汽车在实际应用中对续航里程要求的不断提高，动力电池相关材料也向着提供更高能量密度的方向发展。传统锂离子电池的石墨负极已经无法满足现有需求，高能量密度负极材料成为企业追逐的新热点。硅基材料负极由于丰富的储量和超高的理论比容量正逐渐成为电池企业和锂电材料商改善负极的最优先选择，是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。
开发高容量负极是研制400Wh/kg锂离子电池的重要前提，硅基负极具有10倍于现有石墨负极的理论比容量，是当前负极材料开发的重点。但硅基负极在循环过程中涉及巨大的体积膨胀，导致其循环稳定差、循环库仑效率低，严重制约了高容量硅基负极的实际应用。
北京大学项目团队通过原位包覆、刻蚀等途径，制备出一种蛋黄结构Si/C复合材料。由于在活性纳米Si核与碳壳之间预留了缓冲空间，复合材料在充放电过程中表现出自体积适应性和良好的结构、界面稳定性。该材料比容量达到1300mAh/g，3C、500周和5C、1000周后的容量保持率高达90%和80%。这一工作为开发能量密度达到400Wh/kg的锂离子电池奠定了基础。但硅碳材料产业化是一个综合的过程，一方面要求负极材料企业不断提高产品自身的性能，另一方面还要做好与其它材料的配合，以及与电芯企业、PACK企业共同谋求锂电池封装工艺的升级。相信随着锂电产业的快速发展，负极材料企业产业化步伐实施的加快，硅碳负极材料的春天就要来了。
