www.188betkr.com 讯在新能源领域,硅基负极正以其超高的理论比容量和出色的综合性能,成为下一代锂电池负极材料的热门之选。随着技术的不断突破和市场的持续拓展,硅碳负极市场正迎来前所未有的发展机遇。
多孔碳材料,因其独特的孔隙结构和优异的吸附性能,在硅碳负极中扮演着缓解硅体积膨胀、提升电池循环稳定性的关键角色。近年来,随着固态电池大热,硅碳负极的渗透率预计将突破25%。在这一赛道中,多孔碳作为硅碳负极的“骨架”,直接决定了电池的循环寿命与能量密度。
多孔碳的定义及制备方法
多孔碳主要由碳元素组成,其结构中存在大量的孔隙,这些孔隙大小不一、形状各异,从微孔(孔径小于2纳米)、介孔(孔径在2到50纳米之间)到宏孔(孔径大于50纳米)都有分布。多孔碳具有孔隙结构丰富、比表面积大等结构特点。
多孔碳材料可以通过多种含碳物质制备得到,如生物质(木材、秸秆、椰壳等)、煤炭、有机聚合物等。这些原料经过不同的处理方法如活化、碳化等转化为具有多孔结构的碳材料,再采用气相包覆/沉积CVD炉进行工艺煅烧,得到锂离子电池电极材料所需物料。
多孔碳材料活化工艺
多孔碳材料的活化原理是利用氧化性气体(如水蒸气、二氧化碳等)在高温下与碳材料发生反应,刻蚀碳材料的表面和内部结构,从而形成孔隙。其活化工艺步骤是首先对原材料进行炭化处理,去除其中的挥发分得到炭化料;然后将炭化料与活化剂在高温下进行活化反应;最后对活化后的多孔碳进行洗涤和干燥,去除杂质和活化剂残留,得到最终的多孔碳产品。
多孔碳材料的包覆/沉积煅烧
多孔碳沉积是一种在特定的条件下,将碳源物质以一定的方式附着或填充到基底材料或已有结构上,形成具有多孔结构的碳材料的过程。在这个过程中,碳源经过一系列的物理或化学变化,在基底上逐渐积累并形成多孔的碳层或碳结构。
多孔碳包覆是指在已有的核心材料(可以是金属颗粒、纳米粒子、其他材料的颗粒等)表面覆盖一层多孔碳材料,形成核—壳结构的过程。其目的通常是为了改善核心材料的性能,如提高稳定性、导电性、抗氧化性等,同时利用多孔碳的特性(如高比表面积、丰富的孔隙结构等)来增强材料的吸附能力、储能能力等。
咸阳科源新材装备有限公司
咸阳科源新材装备有限公司是国内最早研发回转式动态干燥、煅烧技术和设备的生产单位之一,与新能源锂电池产业同步成长,积累了大量的优质客户和良好口碑,在工艺节能、密封性能、物料均匀性等方面具有技术优势,所生产的回转炉、辊道炉系列产品与国内主流行业厂家,如宁德时代、贝特瑞、比亚迪、杉杉等建立良好的合作关系。
针对固态电池相关的技术、材料、市场及产业等方面的问题,www.188betkr.com将于2025年3月18-19日在安徽·蚌埠举办2025全固态电池技术交流大会暨第一届干法电极技术研讨会。为致力于固态电池技术开发的企业,科研院校,以及新能源汽车、储能、消费电子等终端企业提供信息交流的平台,开展产、学、研合作,助推固态电池产业化发展。届时,来自陕西科技大学的刘晓旭教授将作题为《多孔碳关键合成设备及技术》的报告。
本报告将介绍碳材料在储能器件中的应用及咸阳科源公司及产品介绍。
专家简介:
刘晓旭,陕西科技大学教授/博导,材料物理系主任,新加坡南洋理工大学/哈尔滨工业大学博士后,陕西省青年科技者协会理事,中国电工学会青工委委员、工程电介质专业委员会、电子元器件关键材料与技术委员会委员,入选陕西省“高层次人才”计划。近几年承担与完成科技部、自然基金委与省部级科研项目20多项。申请及授权发明专利30多项,企业转化18项。研究成果获得中国轻工联合会技术发明二等奖、黑龙江自然科学二等奖与技术发明一等奖各1项。近年在Advanced Energy Materials、ACS Nano、JACS等国内外学术期刊上发表SCI论文120多篇,入选斯坦福全球2%高被引学者。
参考来源:陕西科技大学、科源窑炉等
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