需求发布 成果发布 科创案例库 揭榜挂帅
技术经理人 会议展览 科创联合体 项目申报
前沿动态 科技政策 院士开讲 青托工程
科技服务团 学术资源
试点城市(园区) 双创活动周
协作站点 学会服务
问题库 项目库 开源库
English
您所在的位置: 需求库 技术需求 氧化硅负极材料预锂化技术研究

氧化硅负极材料预锂化技术研究

发布时间: 2022-11-06
来源: 科技服务团
截止日期:2022-12-31

价格 双方协商

地区： 北京市 市辖区 朝阳区

需求方： 中国**学会

行业领域

新材料技术,高技术服务业,新能源及节能技术

需求背景

目前， 商业锂离子电池使用的负极材料主要是石墨类材料，理论比容量仅有 320～360m Ah/g，无法满足高能量密度锂离子电池的要求。硅基材料具有高达4200 mAh/g的理论比容量，且放电平台略高于碳材料， 充放电过程中不易形成
锂枝晶，可提高电池的安全性能，被认为是有潜力的石墨负极材料替代品之一。硅材料首次不可逆容量损失较大，且充放电过程中的体积膨胀-收缩剧烈(约300%) ， 会造成电极结构破坏，导致出现首次循环库仑效率低和循环稳定性差等问题。开发既能提高循环库仑效率，又能保持硅基负极材料稳定性的预锂化方法，对实现硅基负极材料的实际应用具有重要意义。针对硅基负极材料的上述问题，人们进行了大量的预锂化技术研究，通过预先加入少量的锂源，来补充副反应和固体电解质相界面膜形成过程中消耗的锂，以提高材料的循环库仑效率和保持电池的循环稳定性。

需解决的主要技术难题

1、研究物理预锂化制备技术（直接混合、真空热蒸发法、电化学沉淀法）及其产业化应用。

2、研究化学反应预锂化制备技术（溶液预锂、高能球磨、高温处理）及其产业化应用。

3、研究电化学预锂化制备技术（锂箔直接接触、电解锂盐溶液 ）及其产业化应用。

期望实现的主要技术目标

1、开发一种高效的氧化硅负极材料预锂化工艺技术；

2、技术研究报告1份；

3、申报专利3项；

4、发表论文3篇。

需求解析

解析单位：“科创中国”煤炭清洁高效利用产业服务团（中国煤炭学会） 解析时间：2022-11-07

熊楚安

黑龙江科技大学

化工与环境学院院长

综合评价

预锂化的优点： 1、弥补了首次充电形成SEI膜消耗的锂源，电池的容量和能量密度均得到一定的提高。 2、弥补了SEI消耗的锂源，电池首效将会提高，电池使用过程中的能量密度将会提高。 3、对于高比能Si负极而言，目前普通存在电池在循环过程因为SEI膜的不断消耗和生成造成了材料体积变化剧烈，预锂化可以使得硅电极提前发生体积膨胀，避免了在电池后续循环过程中Si负极材料结构的坍塌，造成电池寿命降低。 4、预锂化，可以降低电池内部的电阻。电池的内阻组成包括电池的SEI膜有关，传统的SEI膜电阻较大，例如负极采用金属粉末锂作为预锂剂通过压力添加到负极材料上形成的SEI膜会降低膜电阻，从而降低电池的内阻。
查看更多>
更多

处理进度

  1. 提交需求
    2022-11-06 23:45:32
  2. 确认需求
    2022-11-07 10:08:37
  3. 需求服务
    2022-11-07 10:08:37
  4. 需求签约
  5. 需求完成
服务方

“科创中国”煤炭清洁高效利用产业服务团