藍海黑石打破傳統思維，攻克硅碳負極膨脹難點

作為一家專門從事新材料和新能源技術研發的公司，北京藍海黑石科技有限公司（以下簡稱“藍海黑巖”）以自主研發的水基粘結劑進入鋰電池領域，目前正積極搶占硅碳負極的制高點。根據國家動力電池技術路線圖規劃，2020年鋰離子電池單體能量密度目標為350Wh/kg，這是依靠傳統石墨無法實現的，硅碳陽極時代即將到來。調查數據顯示，2017年，陽極材料出貨量約15萬噸，但硅碳陽極出貨量僅1000多噸，占比不到1%。在提高下游動力電池能量密度的迫切需求下，預計到2020年，硅碳陽極預計將達到陽極材料出貨率的10%以上。它們之間的市場空間讓許多企業垂涎三尺。據藍海黑石總經理羅和斌介紹，硅碳陽極在應用中還存在兩大問題：一是性能不能滿足應用要求，需要解決膨脹和初效問題；其次，成本很高，而需求仍然很小。“硅碳陽極實現規模化應用的前提在于能否攻克技術難關。”羅和斌說，目前石墨陽極的首效在90%以上，而硅碳陽極只有80%以上，這仍然是一個很大的差距。即使第一效應問題可以暫時擱置，但膨脹問題涉及電池安全，決不能草率處理。目前，工業上通常使用摻雜和涂層來解決硅碳陽極膨脹的問題，但效果并不理想。誰能真正解決膨脹問題，誰就能占領硅碳陰極的制高點。羅和斌透露，藍海黑石從2015年開始與西北工業大學合作開發硅碳陽極，經過艱苦的研究終于找到了解決方案。“硅的膨脹是其固有的性能，我們盡量在固有的空間內制造，而不是在宏觀表面上表現出來。就像孩子淘氣一樣，在固定的空間里制造麻煩是可以的。”根據這一研發思路，藍海黑石的新型硅碳陽極產品具有低膨脹、高容量等明顯優勢。目前，該產品已達到中試水平（使用難度極高的柔性電池測試），計劃于明年上半年量產。值得一提的是，從技術角度來看，為了充分發揮硅碳陽極材料的性能，需要包括陰極材料、電解質和粘合劑在內的“一攬子”配方和工藝解決方案。其中，適用于硅碳材料的粘合劑比普通產品具有更強的粘合能力，包括與硅碳的粘合能力和產品本身的內聚力。當硅膨脹時，粘合劑可以保持它；

在拉動時，粘合劑適度變形，可以恢復到原始狀態，以確保電池的性能和壽命。作為水性粘合劑的專業供應商，藍海黑石在開發與硅碳負極相匹配的粘合劑方面具有天然優勢。“我們目前的粘結劑產品正在努力與硅碳陰極相匹配，專門為硅碳陰極改性的產品正在開發中。未來，公司的硅碳陽極將配備一個特殊的粘結劑品牌。”羅和斌說。作為一家專門從事新材料和新能源技術研發的公司，北京藍海黑石科技有限公司（以下簡稱“藍海黑巖”）以自主研發的水基粘結劑進入鋰電池領域，目前正積極搶占硅碳負極的制高點。根據國家動力電池技術路線圖規劃，2020年鋰離子電池單體能量密度目標為350Wh/kg，這是依靠傳統石墨無法實現的，硅碳陽極時代即將到來。調查數據顯示，2017年，陽極材料出貨量約15萬噸，但硅碳陽極出貨量僅1000多噸，占比不到1%。在提高下游動力電池能量密度的迫切需求下，預計到2020年，硅碳陽極預計將達到陽極材料出貨率的10%以上。它們之間的市場空間讓許多企業垂涎三尺。據藍海黑石總經理羅和斌介紹，硅碳陽極在應用中還存在兩大問題：一是性能不能滿足應用要求，需要解決膨脹和初效問題；其次，成本很高，而需求仍然很小。“硅碳陽極實現規模化應用的前提在于能否攻克技術難關。”羅和斌說，目前石墨陽極的首效在90%以上，而硅碳陽極只有80%以上，這仍然是一個很大的差距。即使第一效應問題可以暫時擱置，但膨脹問題涉及電池安全，決不能草率處理。目前，工業上通常使用摻雜和涂層來解決硅碳陽極膨脹的問題，但效果并不理想。誰能真正解決膨脹問題，誰就能占領硅碳陰極的制高點。羅和斌透露，藍海黑石從2015年開始與西北工業大學合作開發硅碳陽極，經過艱苦的研究終于找到了解決方案。“硅的膨脹是其固有的性能，我們盡量在固有的空間內制造，而不是在宏觀表面上表現出來。就像孩子淘氣一樣，在固定的空間里制造麻煩是可以的。”根據這一研發思路，藍海黑石的新型硅碳陽極產品具有低膨脹、高容量等明顯優勢。目前，該產品已達到中試水平（使用難度極高的柔性電池測試），計劃于明年上半年量產。值得一提的是，從技術角度來看，為了充分發揮硅碳陽極材料的性能，需要包括陰極材料、電解質和粘合劑在內的“一攬子”配方和工藝解決方案。其中，適用于硅碳材料的粘合劑比普通產品具有更強的粘合能力，包括與硅碳的粘合能力和產品本身的內聚力。當硅膨脹時，粘合劑可以保持它；在拉動時，粘合劑適度變形，可以恢復到原始狀態，以確保電池的性能和壽命。作為水性粘合劑的專業供應商，藍海黑石在開發與硅碳負極相匹配的粘合劑方面具有天然優勢。“我們目前的粘結劑產品正在努力與硅碳陰極相匹配，專門為硅碳陰極改性的產品正在開發中。未來，公司的硅碳陽極將配備一個特殊的粘結劑品牌。”羅和斌說。

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