成果簡介：
(1)低成本制備D50≤35 nm、D90≤100 nm納米硅顆粒技術;(2) 低成本制備比容量為500 mA.h/g的硅碳負極材料技術;(3)年產噸級納米硅及硅碳負極生產線建設技術;(4) 發表高水平論文4篇、專利2件、培養技術人才及形成自主知識產權。
應用案例
合作企業寧夏東夢能源股份有限公司利用該技術，將電子束精煉制備高純多晶硅過程產生的物理氣相沉積納米晶硅機械研磨，實現低成本制備硅納米粉，實現年場50噸硅納米粉的工業化生產技術。生產的硅納米粉與碳材料復合，得到硅碳復合負極材料，目前已在中試生產階段。
研發背景
當前以石墨和鈷酸鋰分別作為鋰離子電池負極/正極材料無法滿足電動汽車等長續航里程的要求，為了匹配新一代三元正極材料的需求，負極必然使用硅碳負極材料。因此，研究硅納米顆粒制備、硅碳負極材料制備工藝以及電化學性能具有重要學術和市場意義。
作用原理
硅在室溫具有高達3580 mAh/g的比容量，但是穩定性極差;碳材料比容量一般不超過500 mAh/g，但是穩定性極佳。碳材料包覆硅納米顆粒，避免硅顆粒破碎脫落，得到兼具穩定性和高比容量的復合負極材料。
市場分析
當前硅碳負極仍然處在小試規模階段，例如特斯拉汽車應用了硅碳負極材料，續航里程達到500 km以上。由于仍舊存在一些未被突破的關鍵技術問題，硅碳負極還無法大規模工業化生產應用。然而，不管是學術界還是產業界，大家的共識是沒有其它哪種材料像硅碳負極材料如此接近大規模工業化應用，硅碳負極很有可能是未來鋰離子電池必須使用的電極材料。因此，市場前景向好。
聲明：
“用于負極材料的納米硅粉制備及產業化應用技術研發” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：廈門大學
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2025年06月06日 ~ 08日 
