四川长虹董事长高剑:硅基负极材料的研发和产业化应用
近年来,长虹控股集团旗下四川长虹新材料科技有限公司(简称:长虹新材料)坚持技术创新,提出理论指导、工艺研究与应用技术开发相结合的协同研发思路,成功开发出“化学研磨”“原位多级包覆”及“产品高效应用”等核心技术,并重点布局了1200到2000mAh/g容量规格的纳米硅碳产品。其中,“化学研磨”技术可使核心工段生产效率提升50%以上、“原位多级包覆”核心技术可支撑低成本原料的高效利用,“产品高效应用”填补了市场应用技术的空缺。
目前,产品已在产业公司进行批量生产。同时,相关核心技术已申请国家发明专利十余项。低成本、高性能纳米硅碳,高机械强度、高导电率的金属锂合金负极材料,已进入产业化实质性应用阶段。
据长虹新材料公司研发部部长韩洪川介绍,负极材料作为电池的重要材料之一,虽然成本占比较小,但对电池性能的影响最大。因此,其材料的优劣决定了电芯的安全性能、循环性能和寿命等。
长虹新材料研制的硅基负极材料比容量最高可达1400mAh/g,相较于纯硅基负极材料,具备较低的体积膨胀,能够有效提升电池电化学及安全性能。从商品实用化的角度出发,长虹新材料所研制的硅碳负极材料产品比容量可达450-500mAh/g(组装全电池复合负极活性材料实际比容量发挥)。
据悉,2021年,长虹新材料硅基负极和金属锂负极开发团队从市场需求、企业竞争力、产品性能等多维度进行深度挖掘,聚焦“硅基负极电化学反应过程中体积膨胀大”“金属锂负极材料导电性差”等材料本征缺陷问题,进行低成本、高性能负极材料开发。
团队负责人凭借自身多年丰富的工程化经验,鼓励团队成员学会“反思+发现+总结”的同时,还带领团队经过大量的尝试和反复验证,最终完成了低成本、高性能纳米硅碳,高机械强度、高导电率的金属锂合金负极材料开发。
据了解,上述两种材料制备关键工艺技术作为长虹控股集团首个完全自主孵化技术成果,已获1亿元投资,进入产业化实质性应用阶段。年产1000吨硅碳负极材料及年产20吨金属锂负极材料生产线于2023年12月建设完成,按现有产能计算,满产满销年产值将达1.5亿元。