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华为公布硅基负极新专利,解决膨胀效应问题,提升负极循环稳定性。固态电池有望成为硅基负极新应用契机,负极材料企业积极布局,个股市场表现强势。


华为再度在锂电池材料领域取得新突破,此次聚焦于锂电负极材料——基负极。

11月15日,国家知识产权局公布,华为新公开的专利名为《硅基负极材料及其制备方法、电池和终端》。该专利旨在解决硅基负极因膨胀效应导致的电池循环性能不佳问题,通过技术创新提升了负极的循环稳定性。

据专利介绍,采用该发明制备的硅基负极材料电池,相比传统硅氧/碳复合负极材料电池,其循环性能得到显著提升,电极片在充满电状态下的膨胀率大幅降低,电芯在循环600次后的膨胀率也明显降低。

此外,该专利通过在高硅氧比硅基颗粒表面设置导电层,提高了电导率,增强了不同硅氧比结构间的界面电导率,并在颗粒表面形成限制层,有效抑制了脱嵌锂过程中的体积膨胀。

固态电池或成硅基负极应用新契机

目前,商业化的锂离子电池主要采用石墨作为负极材料,其理论比容量为372mAh/g。而硅基负极材料的理论比容量高达4200mAh/g,约为石墨负极的10倍。

然而,硅基负极在充放电过程中体积膨胀率高达300%,远高于石墨负极的10%~12%,导致其循环寿命远低于石墨负极。这是制约硅基负极大规模应用的关键因素之一。

近期,固态电池成为汽车行业和资本市场的热点。固态电池的产业化进程对材料提出了更高要求,负极材料成为固态电池的关键创新点之一。

硅基负极作为已知比容量最高的锂离子电池负极材料,采用硅基负极的锂电池质量能量密度可提升8%以上,同时电池成本可下降至少3%。此外,固态电池体系能有效抑制硅负极的缺点,如促进离子扩散、缓冲体积变化等。

随着硅基负极技术的不断成熟,其出货量和市场占有率逐步提升。EVTank数据显示,2023年新型负极材料出货量已接近6万吨,硅基负极占比提升至3.4%。

负极材料企业积极布局硅基赛道

多家负极材料企业看好硅基负极在固态电池领域的应用前景,并纷纷布局该领域。

道氏技术、北京利尔、滨海能源、南都电源等企业均表示,固态电池对硅碳负极材料的需求将显著增加。硅宝科技、翔丰华、科达制造、璞泰来、鹿山新材、尚太科技等公司则在硅基负极领域进行了积极布局。

从市场表现来看,10月以来,负极材料相关个股表现强势,中科电气涨幅超46%,道氏技术、贝特瑞、尚太科技等涨幅超过20%。同时,尚太科技、珠海冠宇、璞泰来等个股受到多家机构关注,多只个股接受了机构调研,透露了硅基负极的布局进展。

尚太科技表示,硅碳负极材料是其2024年重点研发方向之一,已组建成熟技术团队并构建中试生产线。硅宝科技透露,5万吨/年锂电池用硅碳负极材料及专用粘合剂项目已完成基础设施建设,1000吨/年硅碳负极材料中试生产线已正常生产和稳定供货。道氏技术则表示,其硅碳负极已向某固态电池厂小批量出货,并已送样至多家主流固态电池厂商。

(文章来源:证券时报网)