成果信息
通過Rochow反應(yīng)、化學氣相沉積等多種方法，利用不同有機前驅(qū)體、硅以及碳材料等合成具有不同結(jié)構(gòu)特點的碳/碳、硅/碳復合材料，用于鋰離子電池負極材料。原料多選自廉價的有機硅廢觸體、炭黑、石油焦、針狀焦以及有機硅生產(chǎn)過程中的甲基氯硅烷副產(chǎn)物等；復合材料具有多樣的形貌特點，包括多孔結(jié)構(gòu)、球形結(jié)構(gòu)、鏈式結(jié)構(gòu)以及其他特殊的形貌結(jié)構(gòu)。通過控制硅與碳的含量及材料的結(jié)構(gòu)，使得材料的可逆循環(huán)容量在350-1000mAh/g之間，并且在大電流密度1A/g時，高容量硅/碳復合負極材料的可逆容量仍可達到500mAh/g；復合材料的倍率性能遠遠高于商業(yè)化石墨球負極材料?？刂坪线m的生產(chǎn)工藝條件，將有望實現(xiàn)多孔硅/碳復合負極材料的低成本規(guī)模化制備。)
背景介紹
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應(yīng)用前景
全球市場來看，鋰電負極材料的主要種類有天然石墨(59%)，人造石墨(30%)，中間相炭微球(8%)及其他類型(3%)。預計2015年生產(chǎn)總值將達到45～55億元，企業(yè)凈利潤可達到百分之十以上；目前中國負極材料占比40%以上，2015年中國市場份額將超過60%，新增負極材料2萬噸/年，負極材料的價格為3萬元/噸以上。由于材料結(jié)構(gòu)性能的不穩(wěn)定性以及制備方法的復雜性，硅碳復合負極材料仍處于發(fā)展初期階段，一直未能進入規(guī)?；a(chǎn)。從專利方面來看，截至2014年末，中國硅碳復合材料的專利共有269項，其中2012-2014年共申請專利186項，占比69%，專利的分布也比較分散，一般公司企業(yè)也只擁有1-2項硅碳復合材料授權(quán)專利。便攜式電子設(shè)備增長對鋰電池和負極材料的強勁需求驅(qū)動硅碳復合負極材料的積極發(fā)展，也預示了硅碳復合負極材料未來經(jīng)濟效益的不可估量。)
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