超细纳米硅锂电负极材料及其低成本制备技术

成果编号：31521

价格：面议

完成单位：武汉大学

单位类别：985系统院所、211系统院所

完成时间：未填写

成熟程度：批量生产阶段

服务产业领域：

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发布人：金先波离线

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硅基负极是下一代锂离子电池负极材料，是锂离子电池的能量密度达到300 瓦时/公斤以上的必然选择。但硅在充电过程中面临巨大的体积膨胀问题，除了需要与碳石墨材料等复合作为硅碳负极来缓冲外，解决该问题的根本出路在于发展尺寸小于30纳米的超细纳米硅，通过尽量减小其颗粒尺寸来降低充放电过程中的局部应力破坏，从而提高电极的循环稳定性。然而，现有纳米硅生产技术不仅生产成本昂贵（约为工业硅的100倍），而且仅能制备尺寸约80纳米左右的纳米硅，用作硅碳负极的性能也不够理想（容量一般不超过500 mAh/g）。本项目在国际上首次提出了一种工业硅熔盐电化学纳米化的技术新思路，能用于超细纳米硅的批量制备，其成本与工业硅基本相当，仅约为目前商业纳米硅的1%。该超细纳米硅表现出优异的锂离子电池负极性能。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：

合作方式：技术转让、技术开发、技术入股

参与活动：首届江苏产学研合作对接大会第二届江苏产学研合作对接大会

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 1 项

成果简介

综合介绍

创新要点

技术指标

本项目的主要技术指标为：（1）超细纳米硅产物颗粒尺寸小于30纳米，成本约2 万元/吨。（2）电解能耗低于5 kWh/Kg-超细纳米硅。（3）硅碳复合材料容量1000 mAh/g以上需要投资约2000万元。项目技术一旦产业化，与现有技术相比将极具性价比优势，考虑到为了硅碳负极的庞大市场需求（2025年超过500亿元人民币），本项目技术具有重要的产业化前景。

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