石墨烯復合硅碳負極材料及其高能量密度鋰離子電池研究獲進展

動力電池、消費類電池等終端產品對高能量密度鋰離子電池的需求日益增強。目前，產業界主要采取硅碳復合路線來提升硅基負極應用水平，450 mAh/g 以下的硅碳復合負極材料在循環性、倍率性等方面基本能夠滿足應用要求；450 mAh/g 以上的硅基負極應用還存在技術難點。高比容量、長循環穩定的硅碳復合負極材料開發充滿挑戰。

中國科學院寧波材料技術與工程研究所劉兆平團隊在中科院科技服務網絡計劃（STS）“石墨烯產業化應用技術研發與應用示范”項目（執行期2019 年1 月至2020 年12 月）的支持下，進一步解決了石墨烯復合硅碳負極材料規模化制備技術難題，依托寧波富理電池材料科技有限公司建成了百噸級的石墨烯復合硅碳負極材料中試生產線。應用該高性能的石墨烯復合硅碳負極材料，進一步研制出能量密度達350～400 Wh/kg 的系列新型高能量密度鋰離子電池，在2020 年未來儲能技術創新構想征集與挑戰賽中獲得長循環壽命高能量密度鋰離子電池極限挑戰類參賽項目一等獎；與寶能集團旗下昆山聚創新能源科技有限公司共同研發并實現310 Wh/kg 動力電池裝車應用示范。該STS 項目已通過中科院科技促進發展局組織的結題驗收。