奥地利AIT启动基于硅和硫化锡的负极材料研究
在RESTINA研究项目中，欧洲多家机构正在开发一种全新的电池负极材料。由奥地利技术研究院（AIT）牵头的联盟正致力于将硅的高比容量与锡化合物的良好导电性结合起来，打造一种全新的复合材料。
RESTINA项目全称为“面向第三代b型锂离子电池的回收硅/硫化锡纳米复合负极材料”（Recovered Silicon / Tin Sulphide Nanocomposite Anode Materials for Generation 3b Lithium Ion Batteries）。项目旨在为第三代b型锂离子电池开发高性能、环保的负极材料。与当前电动汽车所用电池相比，这类电池拥有更高的能量密度、更优的电池化学体系以及更先进的电池管理系统，同时老化速度更慢，循环寿命更长。
AIT指出，项目的技术核心在于将回收硅（来源为退役光伏组件）与硫化锡（SnS₂）制成纳米复合材料。这种创新方法既发挥了硅的高比容量优势，又利用了锡化合物优异的导电性。与此同时，项目伙伴希望将实验室的基础概念进一步推向工业化需求，确保技术创新能够提升负极材料的环境友好性与可持续性。
AIT高级科学家、RESTINA项目经理Damian Cupid博士表示：“在电池研究中，我们面临的挑战是如何将材料性能、工业可行性和环境责任结合起来。”RESTINA正是采用这种一体化思路：“我们将回收硅与创新材料化学和可持续工艺相结合，开发面向未来电池的高性能负极材料。该项目展示了材料研究如何为能源转型做出具体贡献——从概念到试点电池。”除AIT外，参与项目的还有Frimeco Produktions GmbH、维也纳大学和列日大学（University of Liège）。
在技术细节方面，RESTINA团队计划在负极颗粒界面构建异质结构（“Si/Li₂S与Sn/Li₂S”），以缓冲活性材料体积变化带来的机械应力，并提高负极的长期稳定性。通过这种新思路，项目团队希望解决传统硅基负极面临的颗粒破碎、SEI（固态电解质界面）层不稳定以及导电性差等难题。
为制备Si/SnS₂复合材料，研究人员正在评估两种互补且可工业放大的工艺：使用环保溶剂的溶剂热法和所谓的高能球磨。出于对环境的考量，项目团队还将开发碳基保护层以稳定颗粒表面。AIT指出：“这些涂层不仅可以在空气中安全操作（避免H₂S等有毒气体释放），还能实现电极的水系加工——这是迈向绿色电池技术的重要一步。”该方案还便于后续在水介质中回收电极材料，且不会产生有害副反应。
在AIT内部，Si/SnS₂纳米复合材料既进行实验室研发，也被放大到与工业生产兼容的规模。此外，结合镍基正极材料，团队正在制备容量为2–5 Ah的第三代b型软包电池。AIT与列日大学合作，深入研究这些材料的电化学老化机理；维也纳大学则提供Si/SnS₂体系的相图、晶体结构和热力学性质等基础研究支持；工业伙伴Frimeco则在纳米复合材料的可放大合成与涂层技术方面贡献其专业经验。
ait.ac.at
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