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华为公布硅基负极新专利,解决电池循环性能低问题。固态电池技术助力硅基负极应用前景,负极材料企业积极布局硅基赛道,提升锂电池能量密度。


华为近日再度在锂电池材料领域取得新突破,公布了关于锂电负极材料——硅基负极材料的新专利。

11月15日,据国家知识产权局披露,华为新公开的专利名称为《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材料因膨胀效应大而导致的电池循环性能低的问题,通过技术创新提升负极的循环稳定性。

专利内容显示,采用该发明制备的电池相比传统硅氧/碳复合负极材料电池,其循环性能显著提升,电极片在充满电状态下的膨胀率明显降低,即便循环600次后电芯的膨胀率也依然保持较低水平。

此外,专利中的高硅氧比硅基颗粒表面导电层设计,不仅提高了电导率,还增强了不同硅氧比结构间的界面电导率,并能在颗粒表面形成限制层,有效抑制脱嵌锂过程中产生的体积膨胀。

固态电池技术助力硅基负极应用前景

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。但随着固态电池技术的发展,这一瓶颈有望得到突破。

固态电池被视为汽车行业的热门话题,A股市场上相关个股涨幅显著。固态电池产业化全面落地,材料方面的突破是关键。硅基负极作为固态电池的关键创新环节之一,其高比容量特性使其成为提升锂电池能量密度的理想选择。

固态电池体系能有效抑制硅负极的缺点,如电解质的高离子电导率可促进硅负极极片中离子扩散,缓冲硅负极的体积变化。

随着硅基负极技术的逐步成熟,其出货量和市场占有率逐步提升。据EVTank数据显示,2023年硅基负极出货量已接近6万吨,占比提升至3.4%。

负极材料企业积极布局硅基赛道

多家负极材料公司看好硅基负极在固态电池领域的应用前景,纷纷布局该领域。

道氏技术表示,硅碳负极有望成为未来固态电池主流的负极应用方案;北京利尔预计固态电池对硅碳负极材料的需求将显著增加;滨海能源认为,未来五年内石墨+硅材料仍是主流,硅的含量将逐步增加;南都电源则透露,公司的固态电池基于超高镍三元正极和硅碳负极体系。

在产业布局上,硅宝科技已建成1000吨/年硅碳负极材料中试生产线;翔丰华的碳硅负极正在进行客户配套中试;科达制造、璞泰来、鹿山新材等企业也在硅碳负极方面进行了积极布局。此外,尚太科技、北京利尔、上海洗霸等企业也通过技术储备、投产项目等方式加速布局硅基负极市场。

从市场表现来看,10月以来,中科电气、道氏技术、贝特瑞、尚太科技等负极材料相关企业股价涨幅显著。同时,尚太科技、珠海冠宇、璞泰来等企业的机构关注度较高,多只个股接受了机构调研,透露了硅基负极的布局进展。

(文章来源:证券时报网)