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9月，各大手機品牌密集釋出新品。這一季的手機新品中，“硅負(fù)極電池”成為各品牌著力打造的賣點。
5日晚，OPPO Find系列產(chǎn)品負(fù)責(zé)人披露，OPPO Find X8系列將全系采用寧德新能源（ATL）冰川電池。10日，華為在新品發(fā)布會宣稱，三折疊手機Mate XT中使用了“全球最薄硅負(fù)極大容量電池”。包括此前的榮耀青海湖電池、小米金沙江電池、vivo藍海電池都為硅負(fù)極電池。
硅負(fù)極電池已成為新品手機的共同選擇，目前硅負(fù)極電池已在消費電子、電動工具領(lǐng)域中大規(guī)模滲透。
在消費電子領(lǐng)域，以手機的折疊屏風(fēng)潮為例，手機等電子產(chǎn)品對電池的輕量化、高比能訴求愈發(fā)突出，以靈活適配電子產(chǎn)品外形的改變。
硅材料的理論容量高達4200mAh/g，摻混于石墨負(fù)極中可為電池能量密度帶來直接增益，以有限的體積為電子產(chǎn)品提供更長續(xù)航。
消息稱，6000mAh水平的超大容量硅基負(fù)極電池將成為國內(nèi)OPPO、華為、榮耀、小米、vivo等手機品牌未來的標(biāo)配。本次華為新品三折疊Mate XT便是將三塊獨立電池安置于三個不同的機身部分，共同構(gòu)成了一個5600mAh的龐大電池組，保證更長續(xù)航。
在電動工具、小型無人機等領(lǐng)域，硅基負(fù)極電池同樣得到了廣泛應(yīng)用。尤其在以高倍率圓柱電池驅(qū)動應(yīng)用場景中，其電池產(chǎn)品中都都硅基負(fù)極應(yīng)用。在這一領(lǐng)域中，億緯鋰能、比克電池、新能安等企業(yè)在電動工具鋰電池出貨方面均表現(xiàn)出強勁的增長勢頭。
盡管硅基負(fù)極電池在上述領(lǐng)域已實現(xiàn)強勁滲透，但動力電池是對循環(huán)、成本更為嚴(yán)苛的應(yīng)用場景，在導(dǎo)入動力電池領(lǐng)域時，硅基負(fù)極仍面臨循環(huán)性能和工程化兩大核心難題。
首先是循環(huán)性能問題，硅基負(fù)極材料在充放電過程中容易發(fā)生體積膨脹和收縮，導(dǎo)致電池結(jié)構(gòu)破壞和性能下降。因此，提高硅基負(fù)極電池的循環(huán)性能是導(dǎo)入動力電池領(lǐng)域的關(guān)鍵。目前，企業(yè)正在通過改進材料結(jié)構(gòu)、優(yōu)化電解液配方等方式，來提高硅基負(fù)極電池的循環(huán)性能。
其中，CVD多孔硅碳是近兩年硅基負(fù)極企業(yè)的集中嘗試，近年來加速導(dǎo)入市場。這項興起于海外的多孔硅碳負(fù)極技術(shù)，通過向多孔碳前驅(qū)體的孔隙里加入硅納米顆粒形成硅碳復(fù)合材料，以碳為支架結(jié)構(gòu)的思路改善了硅基負(fù)極在充放電過程中因材料結(jié)構(gòu)分解而失效的問題。
即便這一路線已能做到降低膨脹、提高循環(huán)，但據(jù)動力電池端反饋，電池企業(yè)還希望硅基負(fù)極的膨脹還能得以進一步控制。
其次，硅基負(fù)極在工程化上仍面臨較大的難題，這也影響了硅基負(fù)極降本還不及預(yù)期。尤其是CVD多孔硅碳在生產(chǎn)中涉及危險氣體硅烷氣，碳骨架的制備、選型同樣不容易，技術(shù)壁壘較高。據(jù)了解，百噸級為這一路線的規(guī)?；T檻。
另一制備方法砂磨納米硅碳則要求既要做到硅粉納米尺度極細(xì)又要實現(xiàn)均勻分散，工程化難度同樣不低。
整體看來，硅基負(fù)極產(chǎn)業(yè)在在材料性能、產(chǎn)量規(guī)模已足以適配消費電子、電動工具等領(lǐng)域的需求，但面對動力這一更大的應(yīng)用市場，硅基負(fù)極無論是想要提高摻混比例、還是擴大滲透規(guī)模，其技術(shù)路線的選擇、產(chǎn)品的膨脹控制、循環(huán)性能仍需做持續(xù)突破。
