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材料学院
高容量、低成本锂离子电池用硅-碳负极材料
来源: 日期:2017年09月20日 11:16 点击数:

项目名称:高容量、低成本锂离子电池用硅-碳负极材料

负责人:宋江选

联系方式:029-82668435

Email: songjx@xjtu.edu.cn

所在学院:材料学院

 一、项目简介

该项目聚焦高容量、低成本硅/石墨(烯)负极材料的产业化。硅负极材料具有极高的理论容量(~4200 mAh/g),其容量是现有商业化的石墨负极的10多倍。但其充放电过程中产生的大体积膨胀(~400%)会严重影响其循环寿命。我们团队经过数年研究,已拥有完整的技术解决方案。制备的硅-碳负极材料不仅具有高振实密度和能量密度,还能有效地缓解硅负极大体积膨胀。

 二、技术创新性和领先性

利用该技术制备的硅/石墨烯负极材料达600-3000mAh/g(容量可调控),循环寿命达2000-5000周(容量保持率80%以上)。改技术已经过中期验证。美国能源部也高度评价了该项研究成果(2015年仅有2项研究成果受此殊荣)。目前已获得专利1项,另有部分专利正在申请中。

 三、市场及效益分析

该产品在以电动汽车为代表的动力电池和消费型电子产品中均有着广泛的应用前景。作为新一代高能量密度锂离子电池负极材料,极其发展潜力。

该项目可利用多晶硅太阳能生产过程中产生的废料(如加工多晶硅过程中切割产生的微米硅粉,硅块)为初始原料来制备高附加值硅-碳负极材料,为多晶硅产业的升级转型带来了新的发展机遇。

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