特斯拉106亿订单催动的硅碳负极材料即将商业化生产

特斯拉在2016年4月1日发布了最新的Model 3，在接下来不到两天的时间就接到25.3万辆的订单，订单总金额达106亿美元，马斯克这项空手套白狼的创举甚至被戏称为史上最成功的“庞氏骗局”。而特斯拉的成功离不开其采用的动力电池新材料，据称Model 3的电池技术采用了硅碳负极，能量密度将达到甚至超过300wh。

 

 

特斯拉虽然钱到手了，但这批订单要在2017年才能交付，很大原因就是当时这种硅碳负极材料技术还没有完全成熟。而目前有消息称，特斯拉的电池材料供应商深圳贝特瑞已正式启动商业化量产。

 

石墨的理论能量密度是372 mAh/g，而硅负极的理论能量密度超其10倍，高达4200mAh/g，通过在石墨材料加入硅来提升电池能量密度已是业界公认的方向之一，日韩等大电芯厂商都在做硅碳负极电池的商业化。但是，在充电过程中，硅的膨胀和收缩很剧烈，会导致破裂，继而迅速丧失充电容量，最终会导致电池报废，从而影响其循环性能。

 

来自于中科院过程工程所开发的电池硅/碳复合负极材料

多孔硅/碳复合材料制备过程示意图(a)，SEM图(b)及循环性能(c)

 

因此，硅碳负极的重点不是能把容量做多高，而是控制硅的膨胀，从而延长电池的循环寿命。目前业内硅碳负极的应用主要是两种方式，一种是采用纳米硅和现有的石墨材料进行复合使用，另外一种采用氧化亚硅与石墨材料进行复合。

 

据悉，惠州市贝特瑞科技园硅碳及锂电负极材料项目正是该商业化项目的正式名称。该项目设计年产3000吨硅碳负极材料，是一种粉末状的新材料，主要成分为硅、石墨和硬脂酸等。原材料主要为硅粉、石墨粉、硬脂酸、异丙醇等，生产工艺主要为混合搅拌、研磨、喷雾干燥等。

 

而国内外的其他厂家和研究机构也在不断的对硅碳负极材料进行研发和试生产，甚至有一些也开始进入工业化阶段。比如国内布局的除BTR外还有，杉杉股份、国轩高科、北京有色金属研究总院、斯诺、星城石墨、湖州创亚等；国外知名的有英国Nexeon、美国XG Sciences、3M、信越化学、日立化成、韩国Iljin等等。

 

粉体圈 作者：郜白