动力电池硅基负极产业报告:下一代产业趋势硅碳负极、硅氧负极

由于硅材料在充放电过程中与锂合金化反应,存在严重的体积效应,导致循环性能及库 伦效率较差,大规模商业化仍存掣肘。硅材料在储锂过程与锂离子加成反应形成合金相, 因此存在严重的体积效应。在充电过程中膨胀率可达 300%(碳材料只有 16%),放电 时体积收缩,反复的体积变化容易引致硅颗粒破裂、材料粉化、极片脱落等问题,从而 导致循环性能较差。 同时在膨胀过程中容易导致负极表面的 SEI 膜(固体电解质界面膜,避免因溶剂分子共 嵌入对负极材料造成破坏)破碎,而在放电过程中 SEI 膜重新形成。因此硅表面的 SEI 膜始终处于破坏-重构的动态过程中,最终导致 SEI 膜厚度持续增加,界面阻抗升高,活