硅基(锡基)/碳负极的规模化可控制备及在锂离子电池中的应用

成果编号：40163

价格：面议

完成单位：浙江大学

单位类别：985系统院所

完成时间：2022年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：新材料

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发布人：江苏省生产力促进中心苏南中心综合与政策服务处离线

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随着电动汽车、混合动力汽车以及太阳能、风能发电等的广泛应用，以锂离子电池为代表的高性能储能装置变得日益重要。然而，传统的商用石墨负极材料理论比容量较低（仅 372mAh/g），限制了锂离子电池能量密度的提高；同时石墨电极充放电平台与金属锂电位相近，在高倍率充放电条件下易导致枝晶锂的产生，从而严重的制约了功率密度的提高。硅基/锡基电极材料由于其高的理论比容量、合适的充放电电位、丰富的储量等优势正受到广泛的关注，有望成为新一代先进锂离子电池的负极材料。

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成果介绍

科技计划：其他：

成果形式：新技术

合作方式：技术转让、技术开发

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 0 项
已授权专利,其中:发明专利 10 项

成果简介

综合介绍

创新要点

本项目依据锂离子电池在动力电池和储能电站的重大需求，针对硅基/锡基电极材料在充放电过程中的体积变化造成的电极破坏，以及进一步降低电池总体质量提高储能密度，设计了具有自主知识产权的新颖硅基(锡基)/碳负极结构，探索出规模化制备自支撑型硅基(锡基)/碳负极的方法。通过该项目的实施，实现了活性材料免集流体设计和一次可控成型，降低了电池的质量和成本，极大地提高了电池能量密度；同时通过高导电性碳材料的复合，极大地提高了材料的导电能力，降低了充放电过程体积变化对结构的影响，促进了材料长期循环稳定性和功率密度的提高。此外，制备方法易于进行规模化拓展，通过工业化实施，可以实现电极材料的大规模制备和应用。

技术指标

相关锂离子电池电极材料研究已申请国家发明专利 10 余项，授权 3 项，发表论文 10 余篇，形成了完整的从基础理论到产业化的技术体系。（涉及锂离子电池正负极材料及制备技术、钠离子电池电极新材料）

其他说明

完成人信息

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