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行业领域

新材料技术

需求背景

发展新型高效二次电池技术与产业是实现提出的构建全球能源互联网，以清洁和绿色方式满足全球的电力需求的核心与关键。负极材料是二次电池的重要组成部分，其性能直接影响着电池的能量密度、功率密度、循环稳定性等重要指标。因此，在材料理性设计的基础上，定向合成具有优异电化学性能的负极材料是当前二次电池研究的热点与重点。

需解决的主要技术难题

1.膨胀问题‌：负极材料在充放电过程中容易发生体积膨胀，导致容量快速衰减。例如，锂离子电池合金型负极材料在首次充放电过程中容易发生体积膨胀，导致容量衰减‌。

‌2.首次充放电效率低‌：新型负极材料在首次充放电时效率较低，影响电池的整体性能。例如，合金型负极材料在首次库伦效率较低，需要通过技术手段提升其效率‌。

3‌.材料加工成本高‌：新型负极材料的制备过程复杂，成本较高，限制了其大规模应用。例如，硅碳负极材料的制备成本较高，需要优化生产工艺以降低成本‌。

‌4.材料特性差异‌：不同材料的特性差异导致其在电池中的应用效果不同。例如，碳材料、合金材料、硅负极材料和金属材料各有优缺点，需要根据具体应用场景选择合适的材料‌。

期望实现的主要技术目标

通过以对具有更低工作电压、更高比容量、更优倍率性能负极材料的实际需求为出发点，开发多种极具应用前景的Li/Na电负极材料；综合利用多种测试手段，明晰了负极材料相变过程与离子存储机制，提高二次电池负极材料的功能化性能。

处理进度