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企業(yè)動(dòng)態(tài)

全球首款“三合一”導(dǎo)電粘結(jié)劑S ONE問世，或助力Si系負(fù)極在鋰電池中規(guī)?；瘧?yīng)用

佚名2022-08-01
全球首款“三合一”導(dǎo)電粘結(jié)劑S ONE問世，或助力Si系負(fù)極在鋰電池中規(guī)?；瘧?yīng)用
在碳中和的目標(biāo)下，世界上許多國家都出臺(tái)了支持新能源汽車發(fā)展的政策，全球新能源車市場已進(jìn)入快速成長期。其中中國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅猛，截至今年上半年，中國新能源乘用車銷量占乘用車總銷量的比重達(dá)到24%，新能源汽車逐漸從小眾產(chǎn)品走向成熟市場。


盡管如此，“里程焦慮、電池性能”仍然是制約新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素，因此研發(fā)和生產(chǎn)出更高能量密度的鋰離子電池依然是各大廠商的長期追求。在鋰電池的主要構(gòu)成材料中，占到電芯成本主要部分的正極材料和負(fù)極材料對電池的性能影響最大，因此正極材料和負(fù)極材料是提升鋰電池能量密度的主要途徑。

Si系負(fù)極或?yàn)殇囯姵夭牧系男隆帮L(fēng)口”

其中在負(fù)極材料領(lǐng)域，現(xiàn)有動(dòng)力電池負(fù)極材料大部分都采用石墨類負(fù)極，石墨類負(fù)極雖具有高電導(dǎo)率和穩(wěn)定性的優(yōu)勢，但目前已面臨著能量密度的天花板，急需尋找到更優(yōu)的替代材料。經(jīng)過多年研究發(fā)現(xiàn)，硅是目前理論上能量密度最大的負(fù)極材料，達(dá)到石墨的10倍以上，且硅具有低嵌鋰電位和倍率性能等優(yōu)勢，硅也被認(rèn)為是一種更有前途的高能量密度負(fù)極材料。

但是，由于隨著充放電過程反復(fù)脫嵌鋰會(huì)導(dǎo)致硅材料體積400%的變化并導(dǎo)致不穩(wěn)定的SEI界面層的形成，從而致使極片體積極劇膨脹、容量快速衰減、壽命穩(wěn)定性變差。傳統(tǒng)的粘合劑和碳納米導(dǎo)電劑的混合物分散不均勻，在循環(huán)過程中不能完全適應(yīng)材料巨大的體積變化且無法保持良好的回彈性。為了解決上述問題，越來越多的研究者致力于尋找合適的硅負(fù)極專用粘結(jié)劑。

全球首款“新型”導(dǎo)電粘結(jié)劑“S ONE”問世

值得欣喜的是，經(jīng)過三年多的努力，由我國本土科創(chuàng)企業(yè)深圳市研一新材料有限公司自主研發(fā)的“三合一”導(dǎo)電粘結(jié)劑S ONE（ALL IN ONE Binder For Silicon）正式問世，并具備大批量出貨能力，這一重大突破改變了傳統(tǒng)“SBR+CMC+碳納米導(dǎo)電漿料”的極片制作混漿模式，使之制程大幅度的簡化，且S ONE產(chǎn)品所有材料均為國產(chǎn)自主研發(fā)，更是打破了俄羅斯單壁碳管長期壟斷市場的被動(dòng)局面。隨著研一“S ONE”導(dǎo)電粘結(jié)劑大規(guī)模使用，有望進(jìn)一步提升鋰電池的能量密度和循環(huán)壽命，進(jìn)一步增強(qiáng)中國鋰離子電池國際競爭力，從而推動(dòng)整個(gè)鋰電池產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

據(jù)權(quán)威專家透露和國內(nèi)外公開信息查詢，研一公司推出的“三合一”導(dǎo)電粘結(jié)劑“S ONE”在鋰電功能材料（粘結(jié)劑）市場上屬于首創(chuàng)，屬于填補(bǔ)產(chǎn)業(yè)和市場空白的重大技術(shù)創(chuàng)新。

據(jù)公司S ONE產(chǎn)品的研發(fā)負(fù)責(zé)人介紹，“三合一”導(dǎo)電粘結(jié)劑S ONE采用研一公司自選原料、獨(dú)創(chuàng)的技術(shù)路線、自主研發(fā)的設(shè)備開發(fā)而成，產(chǎn)品具有碳管長徑比保持好，拉曼光譜g/d比高，無需任何分散助劑就能達(dá)到碳納米管的充分分散，產(chǎn)品在電池漿料制備中無需添加導(dǎo)電劑，碳管無二次絮凝的風(fēng)險(xiǎn)，利用率高，碳管長度保持良好等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。

他表示，S ONE產(chǎn)品在高能量密度電池體系，特別是Si負(fù)極材料體系優(yōu)勢十分明顯（若在傳統(tǒng)石墨類負(fù)極中使用，其效果更勿容置疑）：一是漿料加工方便，無凝膠現(xiàn)象；二是無需添加（或少添加50%）CMC和導(dǎo)電劑；三是可降低內(nèi)阻10%以上（常溫DCR降低10-12%；-25℃DCR降低10%）；四是可抑制硅負(fù)極膨脹，在硅添加量10%的軟包電池負(fù)極體系（材料能量密度約450-500mah/g)下，1000周循環(huán)可讓極片膨脹減少3-5%（從一般23%-25%降低到20%），循環(huán)壽命提升5-10%（軟包電池，正極三元811，負(fù)極SiO 500)，還能帶來電池倍率性能的顯著增強(qiáng)（3C/0.33C充放電循環(huán)，容量提升10%）。

公開信息顯示，深圳市研一新材料有限公司成立于2019年1月，作為一家科技創(chuàng)新型企業(yè)，公司自成立以來就以“加速傳統(tǒng)能源向新能源轉(zhuǎn)換，推動(dòng)新能源革命實(shí)現(xiàn)解決“卡脖子”技術(shù)作為公司使命，并秉承“創(chuàng)第一、創(chuàng)唯一、創(chuàng)未來”的目標(biāo)追求，立志成為新能源、新材料領(lǐng)域的顛覆者、開拓者和引領(lǐng)者。