電極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵。就負(fù)極材料而言，目前使用最廣泛的是石墨，但其具有容量低和安全性能差等問題，已經(jīng)越來(lái)越難以滿足終端的需求。因此，開發(fā)容量高、安全性能好的負(fù)極材料是鋰電產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的必然趨勢(shì)。為了促進(jìn)鋰離子電池負(fù)極材料的發(fā)展，天津普蘭能源科技有限公司(天津普蘭納米科技有限公司的全資子公司)結(jié)合自身在納米材料和石墨烯領(lǐng)域的專長(zhǎng)，在前期相關(guān)技術(shù)和大量研究的基礎(chǔ)上，繼石墨烯包覆的長(zhǎng)壽命、快充快放鈦酸鋰負(fù)極材料量產(chǎn)之后，近期又成功推出了另一款市場(chǎng)亟需的高容量硅基負(fù)極材料—第一代高容量硅碳負(fù)極-SiG400。該材料具有比容量高、穩(wěn)定性好、壓實(shí)密度大等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于鋰離子電池可顯著地提升其能量密度和安全性能。例如，硅碳負(fù)極電池可使智能手機(jī)待機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)30%以上。下面為SiG400的兩張典型測(cè)試圖。

高容量硅碳負(fù)極材料的掃描電鏡圖                                                                    高容量硅碳負(fù)極材料的X-RD圖

眾所周知，硅基材料具有相對(duì)于石墨十倍以上的比容量，但其在充放電過程中體積變化大，且持續(xù)與電解液發(fā)生界面反應(yīng)，從而導(dǎo)致鋰離子電池壽命縮短，阻礙了硅基材料的大規(guī)模應(yīng)用！雖然各大材料廠家和電池廠家都將硅基負(fù)極材料列為研究重點(diǎn)之一，但多年來(lái)鮮有成功的商用化應(yīng)用。

SiG400優(yōu)異的性能源于普蘭公司具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的硅納米和石墨烯包覆等技術(shù)。硅納米技術(shù)的應(yīng)用，可減緩充放電過程中的體積變化并縮短鋰離子傳輸距離;而石墨烯包覆則充分發(fā)揮了石墨烯導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好、機(jī)械性能優(yōu)異、電化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。上述尖端技術(shù)的綜合應(yīng)用，極大地提升了硅基材料的性能：

1）改善了材料的鋰離子擴(kuò)散性能和電子導(dǎo)電性，大大提高了功率特性；

2）隔絕了硅與電解液的直接接觸，抑制副反應(yīng)造成的電解液分解和材料侵蝕，提高了首次效率，延緩了使用過程中的壽命衰減；

3）大大減緩了充放電過程中硅的體積變化，維持材料結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，極大地提升了循環(huán)特性。

普蘭硅碳負(fù)極材料SiG400的優(yōu)點(diǎn)

以SiG400為負(fù)極的鋰離子電池，除了具有能量密度高、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)之外，在功率性能、循環(huán)壽命和溫度適應(yīng)性等方面也有非常優(yōu)異的表現(xiàn)！普蘭目前已具備了批量生產(chǎn)該材料的能力，可快速實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，并且已與國(guó)內(nèi)知名鋰電廠家簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同開發(fā)新一代高能量密度鋰離子電池，從而改變消費(fèi)類電子、新能源汽車及儲(chǔ)能等領(lǐng)域電池能量密度受限的局面，推動(dòng)行業(yè)的快速健康發(fā)展。