En el Foro de Materiales para Baterías de la Exposición de la Industria de Energía Nueva 2025 (décima edición) organizada por SMM Information & Technology Co., Ltd. (SMM), Lin Shaoxiong, Vicepresidente del Instituto Central de Investigación del Grupo Carbon One, discutió el tema "Puntos Críticos e Ideas de los Materiales Anódicos Basados en Silicio". Aplicaciones y Puntos Críticos de los Anodos de Silicio
¿Cuáles son las demandas futuras para los anodos de baterías?
Alta densidad de energía, alta seguridad, baja expansión, larga vida útil y carga rápida (4-8C).
Los anodos basados en silicio, como tendencia futura, sus aplicaciones y desafíos
Las aplicaciones de los anodos basados en silicio incluyen baterías de consumo, baterías de potencia y los sectores de drones y EVTOL. Los desafíos de los anodos de silicio se reflejan en la seguridad del proceso, la estabilidad por lotes, la eficiencia inicial, la expansión, el almacenamiento, el rendimiento de carga rápida, el costo y más.
Ruta de Escalado del Proceso de Silicio Carbón
Limitaciones de los Hornos Rotativos:
Cuando el silano (SiH4) se deposita en un horno rotativo, la trayectoria de partículas incontrolable puede llevar a una deposición de silicio desigual, un recubrimiento de carbono incompleto y una mala consistencia por lotes. Desafíos de Producción en Cama Fluidizada:
Aunque las camas fluidizadas pueden lograr una deposición uniforme, requieren un sellado de equipo extremadamente alto y control de presión, y es difícil escalarlas a capacidad de nivel de toneladas, resultando en un bajo uso de silano (solo 30%~50%) y un aumento de costos. Control Preciso de Temperatura y Presión:
Los procesos CVD requieren un control preciso de las zonas de temperatura del horno y de la presión parcial de silano a altas temperaturas, de lo contrario, pueden formarse silicio amorfo o aglomeración de partículas de silicio, afectando el rendimiento. Ideas de Anodos Basados en Silicio
El Nuevo Futuro del Silicio Carbón—Proceso de Depósito por Vapor
Diagrama del Proceso de Depósito por Vapor de Silicio Carbón
Fuentes Abundantes de Carbón Poroso:
Materiales de biomasa, como cáscaras de coco, cascarilla de arroz, madera y otros residuos de biomasa, son naturalmente renovables; materiales de resina, como la resina fenólica, son productos químicos. Alta Densidad de Energía:
Los anodos de silicio carbón tienen características de alta capacidad específica, proporcionando mayor densidad de energía, aumentando así el alcance de las baterías. Larga Vida Útil:
Los anodos de silicio carbón tienen buena estabilidad, capaces de soportar cientos o incluso miles de ciclos de carga y descarga, extendiendo así la vida útil de las baterías. Protección Ambiental:
La tecnología de separación de vapor CVD es un método de preparación ecológico que no produce residuos perjudiciales y cumple con los requisitos de energía verde. Dirección del Sustrato de Carbón Poroso
Reducción de la Expansión del Silicio Carbón
Introducir mesoporos para proporcionar espacio de amortiguación de expansión, combinado con tecnología de recubrimiento de interfaz
Mejora del Rendimiento de Carga Rápida
Mejora de la Eficiencia Inicial del Silicio Carbón
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