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如何解释硅碳负极:能量密度更高,快充性能更优

2025-4-6
如何解释硅碳负极:能量密度更高,快充性能更优
硅碳负极:能量密度更高,快充性能更优 快充的核心瓶颈在于析锂:锂离子电池在充电时,锂离子从正极脱嵌并嵌入负极,但是快速充电时电流密度较大,锂离子嵌入负极阻力较大,易产生极化,当负极电位低于0V时,无法嵌入石墨层间的锂离子只能在负极表面得电子,从而形成银白色的金属锂单质,形成“析锂”。石墨负极在充电末期,电位接近0V,大倍率快充时,极易发生析锂。析锂导致锂失去活性,加速电池的老化,循环寿命会大幅缩短,并有可能引发燃烧、爆炸等安全问题。 硅充放电电位较高,利于快充:根据硅负极的充放电曲线,硅负极的充放电平台在0.5V左右,且充电过程中锂优先嵌入硅碳,析锂的风险较低;因此,硅负极材料不仅能有效提高电池能量密度,而且可以支持快充,实现二者的兼顾。图:负极石墨的充放电曲线图图:硅碳负极的充放电曲线图资料来源:日月辰官网,国元证券研究所资料来源:姚丛《硅碳负极材料的制备,储锂性能及预锂化研究》,国元证券研究所请务必阅读正文之后的免责条款部分7