近日，中科院科技促進(jìn)發(fā)展局組織了寧波材料技術(shù)與工程研究所劉兆平團(tuán)隊(duì)針對(duì)硅碳負(fù)極材料的體積膨脹問題的“石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范”項(xiàng)目結(jié)題驗(yàn)收。

自機(jī)械抑制石墨烯復(fù)合硅碳負(fù)極材料制備

研究團(tuán)隊(duì)從源頭出發(fā)，構(gòu)筑出高機(jī)械穩(wěn)定的自機(jī)械抑制石墨烯復(fù)合硅碳負(fù)極材料。研究表明，石墨烯改性后的SGC負(fù)極，粉體電導(dǎo)率可提高2個(gè)數(shù)量級(jí)以上；石墨烯含量≥7wt%時(shí)，石墨烯的潤滑作用有利于提升粉體壓實(shí)密度。SiOx本征可逆脫鋰容量和LixSi相對(duì)含量分析表明，SGC復(fù)合負(fù)極可顯著調(diào)控SiOx攝鋰量，石墨烯含量越多，SiOx可逆容量越低。石墨烯的嵌脫鋰行為受到SiOx充放電過程中體積膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力影響。總之，SGC復(fù)合負(fù)極材料可抑制SiOx攝鋰量，降低體積膨脹，提升循環(huán)穩(wěn)定性。不同石墨烯改性硅碳復(fù)合負(fù)極與石墨復(fù)配容量約850mAh/g，軟包電池首次可逆容量約5.0mAh/cm2，0.5C循環(huán)和80%容量截止條件下，循環(huán)壽命從198次提升至576次，即使在極端電芯制備工藝條件下，353Wh/kg的軟包電池500周循環(huán)容量保持率仍可達(dá)78.1%。

研究團(tuán)隊(duì)依托寧波富理電池材料科技有限公司建成了百噸級(jí)的石墨烯復(fù)合硅碳負(fù)極材料中試生產(chǎn)線。應(yīng)用該高性能的石墨烯復(fù)合硅碳負(fù)極材料，進(jìn)一步研制出能量密度達(dá)350-400Wh/kg的系列新型高能量密度鋰離子電池，在2020年未來儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新構(gòu)想征集與挑戰(zhàn)賽中獲得長循環(huán)壽命高能量密度鋰離子電池極限挑戰(zhàn)類參賽項(xiàng)目一等獎(jiǎng)；與寶能集團(tuán)旗下昆山聚創(chuàng)新能源科技有限公司共同研發(fā)并實(shí)現(xiàn)310Wh/kg動(dòng)力電池裝車應(yīng)用示范。

參考來源：中科院網(wǎng)站