特殊硅晶粉在固态电池负极材料的应用

经过二十多年发展 ，现阶段商业化石墨负极材料已经接近其理论比容量极限（372mAh/g），为进一步提升电池能量密度 ，寻找更高比容量负极材料成为产业研究重点。硅在常温下与锂合金化，理论比容量高达4200mAh/g，是目前石墨类负极材料的十倍以上，不存在析锂隐患，安全性好于石墨类负极材料，且储量丰富，成本低廉，是最具潜力的新一代锂电池负极材料。

硅晶粉是一种由单质硅粉碎而成的粉体。按其来源的晶体结构来分，分为单晶硅和多晶硅。

特殊硅晶粉主要体现在以下几个方面：

配置掺杂：对硅原料进行预制成分的一种控制混合过程；

熔炼成晶：对硅液进行物理固液-固物转化过程；

破碎：对坯体料进行由大到小的破碎过程；

粉化：对碎化后的粉料，再进行细粉化处理过程；

清洗：对粉体进行湿法清洗过程；

干化：对粉体进行一个干化脱水和表面态处理过程；

打散：是一个解聚过程。

晶樱光电集团是一家集生产、研发、贸易于一体的太阳能光伏企业。拥有苏州晶樱、扬州晶樱、宁晋晶樱、扬州旭樱四大基地。公司为进一步打造自身优势，于2022年立项“新材料计划”成立专项部门专项资金并开通多个特批渠道，积极拓展“硅晶粉”在固态电池、导热、高塑等方面的应用研发。

据了解，扬州晶樱通过采购单晶微米硅与公司硅负极进行了循环测试，据测试结果显示，采购的单晶微米硅，1000圈循环后的容量保持率只有60%左右，而晶樱硅负极的容量保持率能够达到80%以上；拆解电池发现，晶樱硅负极充满电后，颗粒之间还是有较多的空隙，而循环充放电完毕后裂纹相对少很多。

硅材料代替石墨的时代已经来临，创新技术的发展不断完善硅材料的性能，产业链也不断在进行产品迭代升级，硅材料在电池产品中大规模应用即将到来。