杉杉科技王可众:硅含量达40%,CVD硅碳负极可破解电池生产中的四大痛点
发布时间:2025-05-16 11:45:00

  在全球能源转型浪潮推动下,提升锂电池能量密度和安全性,已成为产业发展的关键命题。作为石墨负极的颠覆性替代方案,硅基材料凭借其理论克容量优势崭露头角,但体积容易剧烈膨胀等问题,长期制约其商业化进程。

  5月16日,在电动航空及下一代电池技术(CIBF2025深圳)交流会上,上海杉杉科技有限公司硅碳研发负责人王可众博士作题为《CVD硅碳产业化的发展方向》的主题演讲,分析了硅碳负极材料的行业痛点,并向与会代表分享了杉杉科技的最新研发成果及对行业的趋势判断。

杉杉科技王可众博士作主题演讲——CVD硅碳产业化的发展方向

  王可众指出,硅基材料目前主要面临体积容易剧烈膨胀、高压实极片不耐压、快充能力受限,以及在电池生产环节相关气体所带来的量产安全问题。

  在王可众看来,今年以来,随着eVTOL、无人机等新兴应用场景的市场热度快速升温,带动对电池能量提出更高的要求。

  值得注意的是,随着电池能量密度的不断提高,往往需要增加更高的硅含量,而硅含量的增加,其易膨胀的问题就更加凸显。

  据王可众介绍,当前,3C电池产品硅含量一般在10%左右,头部企业已达到15%,更有布局无人机方向的电池企业更为激进,已开展硅含量高达30%-40%的电池产品的研发。

  实际上,为了解决硅基材料体积易膨胀的问题,产业界出现了多种技术创新路线。新型CVD(化学气相沉积)硅碳就是其中一条技术路线,这也是杉杉科技布局的重点。

  王可众介绍道,杉杉科技已推出一款多孔碳产品,从而给硅的体积膨胀预留一定的空间,可以缓解硅碳材料易膨胀的问题。

  同时,提高电芯能量密度的一个常规方法是做高压实极片,王可众指出,压实密度提高后,就会暴露常规硅碳产品不耐压的问题,进而造成电池产气、循环不良等问题。

  对此,杉杉科技推出一款纯球形硅碳负极产品,其在受到外界压力时,应力分散比较均匀,其耐压性是常规产品的3-5倍以上。

  对于硅碳产品快充受限的问题,王可众表示,杉杉科技研发了表面有褶皱结构的硅碳产品,这样一来,其与电解液的接触面积增大,其动力学性能可以得到一定提升。

  对于电池生产相关环节中,硅烷、乙炔等气体所带来的量产安全问题,杉杉科技经过多年的积累,已经掌握了安全生产的关键。在杉杉产品的生产过程中,目前未发生过严重的安全事故。

  王可众还表示,CVD硅碳产业前景广阔,其产业化的关键点在于,基于材料技术创新,不断提高硅碳材料在长循环、耐高温、减少膨胀、快充等性能上的表现。

  杉杉科技在宁波已布局硅基一体化生产基地,设计产能4万吨/年,其中一期项目去年已开始量产,今年产能将进一步释放。杉杉科技期望和上下游企业一起努力,把电池产业做大做强。

稿件来源: 电池中国网
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