4月20-21日,以“聚焦硅基负极突破·擘画固态电池新篇”为主题的“2026硅碳负极材料大会暨固态电池技术交流论坛”在浙江宁波盛大举行。本次大会由中国电子材料行业协会电池材料分会指导支持,电池工业网、北京中工产研联合主办。
本次大会吸引了电池、新能源汽车、储能和电池材料领域的相关重点企业、知名机构和研究院所等数百位代表参会,共同探讨“双碳”目标下的硅碳负极行业发展路径,为行业交流、思想碰撞、资源汇聚搭建重要平台,为推动新质生产力、创新驱动绿色转型注入新动力。

大会主题演讲环节,福州大学研究员、博导洪若瑜进行了以《高容量锂电硅碳负极材料清洁生产研究进展》为题的演讲。
洪若瑜教授表示,锂离子电池是以Li嵌入化合物作为正、负极活性物质的二次电池。其中,石墨类碳材料和硅基材料是目前商业锂电池应用最广泛的负极材料,石墨负极材料则分为天然石墨、改性石墨与人造石墨三种。
(一)天然石墨
根据结晶形态不同,将天然石墨分为高度结晶鳞片状石墨、致密结晶状石墨和无定形土状石墨三类。鳞片石墨晶体呈鳞片状,有大鳞片和细鳞片之分。该石墨矿品位虽然不高,碳含量一般在3%—25%之间,但却是自然界中可浮性最好的矿石之一,可浮性、润滑性、可塑性均优于其它类型石墨,其工业价值最大;致密结晶状石墨又叫块状石墨,一般碳含量为60%—65%,有时达80%—98%;隐晶质石墨又称非晶质石墨或土状石墨,这种石墨的晶体直径一般小于1微米,只有在电子显微镜下才能见到晶形,碳含量为60%—80%,少数高达90%。
(二)改性石墨
石墨负极一般采用高度结晶鳞片状石墨,但存在以下几个缺点:首次充放电效率较低;比容量较低;循环性能变差;严重的安全隐患,目前改性方法主要有球形化处理、表面处理和掺杂改性。
(三)人造石墨
一切通过有机物炭化再经石墨化高温处理后得到的石墨材料均可统称为人造石墨。石墨化是人造石墨制备过程中的一个关键环节,这个环节的作用是将碳原子由热力学上不稳定的“二维无序重叠”排列转变为“三维有序重叠”排列,即六方平面网状的石墨微晶结构。
在硅基负极材料方面,洪若瑜教授讲解道,硅基负极材料具有材料破碎粉化及电极损坏;SEI膜不断破碎和产生;首次库伦效率低、容量衰减的缺陷,主要通过硅纳米化、硅碳复合化以及硅基专用粘结剂改进。
最后,洪若瑜教授指出,锂电池硅衍生物负极材料一般包括氧化亚硅、碳化硅、氮化硅等。此外,锂电池新型负极材料还有锡、铌、锰、钛、钒、磷烯等。利用新型材料代替Si作LIB负极材料,一方面可以利用硅具有的高理论比容量的优势。另一方面,与硅完全不同的结构和性质又决定了它们在发生电化学反应时不易发生那么剧烈的体积膨胀,因此可以从一定程度上弥补硅负极的缺陷。
以上根据现场录音整理,未经本人校验审核。


