北京
作为下一代动力电池的重要技术路线，全固态电池正面临产业化发展难点和日益激烈的国际竞争，如何破解难题，是中国锂电池产业、乃至中国新能源汽车产业能否持续领先全球的关键。其中，在固态电池负极材料的选择上，硅基负极材料因具有比容量高、原料价格低廉及环境友好等优势，被视为固态电池中最有前景的负极材料之一。
硅体积膨胀导致电接触性能的丧失是容量衰减的重要原因，改善硅基材料负极特性的关键是保证材料在充放电过程中结构稳定以及硅材料与集流体之间的良好电接触。针对硅基负极材料的难题，主要应对措施有：
①减小硅材料的尺寸，将硅颗粒的尺寸从微米降到纳米，可以缓解硅材料在体积膨胀时产生的应力，防止硅材料粉化、破碎；
②通过改变硅材料的表面形貌，进而缓解硅材料在体积膨胀时产生的应力集中，如制备具有纳米孔结构的硅材料；
③硅材料表面的包覆，通过表面包覆可以减少硅与电解质的直接接触，防止在硅材料体积膨胀过程中在表面形成过厚的SEI，减少不可逆的Li+的消耗，同时起到抑制硅体积膨胀的作用；
④形成混合电极材料，通过引入高强度材料如TiO2以构建局部机械性能稳定的结构；
⑤界面工程，构建稳定的人工SEI。选用合适的材料作为人工SEI可以有效提高负极材料的循环性能和初始库伦效率；
⑥从整个电极的稳定性设计出发，进行改进；
⑦新型粘结剂的设计，通过新型粘结剂以增加硅颗粒之间的结合，保证电极结构的完整性，同时可以采用一些具有电子传输性能和离子传输性能的聚合物来提高电子和离子导电率，从而提高硅电极的容量和性能；
另外，固态电解质的高机械强度有利于缓解高容量硅/锂负极材料的体积膨胀，形成稳定的SEI层，保持界面稳定。研究学者不断探索硅负极在固态电池中的应用，硅基负极和固态电解质的结合使锂离子电池的能量密度达到一个新的高度。
针对各类负极材料的产业化技术与国内外市场状况，中国粉体网将于2025年6月24-25日在安徽·合肥举办第二届硅基负极材料技术与产业高峰论坛暨2025CVD硅碳负极材料前沿技术论坛。旨在为负极材料产业链上中下游企业搭建深度交流的平台，开展产、学、研合作，助推负极材料行业持续健康发展。届时，中南大学周向阳教授将作题为《全固态电池硅基负极的开发思考》的报告。
报告将从固态电池所需负极的性能分析入手，简述目前硅基负极面临的挑战；全面分析目前硅基负极制备技术的优劣后，提出固态电池用硅负极的未来开发方向，同时分享报告人团队正在开展的固态电池硅基负极方向研究。报告由固态电池开发现状、硅负极发展所面临挑战、硅基负极制备技术研究进展以及固态电池用硅基负极的开发思考四部分构成。报告对固态电池硅负极研究有较大指导意义。
专家简介：
周向阳，中南大学二级教授，博士生导师。近年来一直围绕石墨精深加工、锂/钠离子电池/固态电池负极材料低成本制备、废旧电池回收以及碳酸锂提取等方面开展研究，突破了高倍率/高容量负极、长循环负极、超低温负极、高性价比负极材料、废旧电池高效清洁回收/修复以及锂渣无害化与资源化等方面的关键技术。发表高水平论文100余篇，获国家授权发明专利100余项，其中18项实现成果转化；获省部级科技发明/科技进步一等奖3项，省部级技术进步/发明二等奖4项。
信息来源：
邹幽兰，周向阳等.锂离子电池硅基负极改性研究新进展
硅基负极材料在固态电池中的应用.粉体网
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