中國粉體網訊 近年來，高性能負極材料成為目前鋰離子電池的研究熱點之一，硅基負極材料更是因其理論比容量遠超石墨負極，成為行業突破能量密度瓶頸的核心方向。2025年6月24-25日，由中國粉體網主辦的第二屆硅基負極材料技術與產業高峰論壇暨2025CVD硅碳負極材料前沿技術論壇在安徽合肥舉辦。
在此期間，中國粉體網邀請到了四川長虹新材料科技有限公司董事長、總經理高劍就鋰電池負極材料技術路線及未來發展等一系列問題進行了探討交流。
中國粉體網：高董，當前鋰電池負極材料行業的市場格局、技術路線及未來發展趨勢如何？
高董：當前鋰電池市場，負極主要以石墨材料為主，但是受到未來電池高能量密度性能需求的影響，需要研發新型負極材料，因此多種新型負極材料都在被開發中，據我們評估，就實用性的角度而言，硅基負極材料是近年來可能逐步取代石墨成為高能量密度電池負極材料的選擇。
中國粉體網：高董，請您從實用化與商品化角度分析一下硅基負極材料的性能優缺點？
高董：硅基負極材料的優點非常明顯，具有高比容量，是高能量密度的鋰電池所需要的材料，但是其缺點也非常明顯，例如純硅，嵌鋰之后體積膨脹300%，膨脹率很高，達不到實用化的效果，所以早期有很多技術路線來進行改進。最先產業化的硅基負極材料是硅氧，即氧化亞硅材料，但是它也有短板，首次效率比較低，若想實現長循環壽命，需要加入鋰或者鎂，這樣產品成本比較高。后期我們開始研究硅碳材料，即硅和碳復合的負極材料，改善了首次效率低等問題，硅的比容量會更高。從目前來看，其成本下降潛力顯著優于硅氧負極材料。
中國粉體網：高董，您團隊在硅基負極材料產業化方面取得了哪些關鍵突破？長虹新材料的硅基負極產品主要有哪些？具有哪些優勢？
高董：目前我們主要在推硅碳材料這一技術路線，其制備方法有多種，如球磨法，這種方法制造出的材料性能不好，達不到實用化的要求，傳統的球磨法無法把硅材料顆粒磨得太細，最多能磨到100nm，我們在此基礎上開發了新的技術路線，可以把硅磨到40nm左右，極大地優化了它的性能，這是我們當前在做的第一個產品，現在已經形成規模銷售；此外，我們繼續在開發的技術路線和市場上的技術路線不完全相同，但是我們借鑒了其它路線的優缺點，避免其中的一些危險因素，比如流化床高溫高壓情況下設備的安全性問題，包括原料中用到的硅烷、甲烷等危險氣體，我們都盡量的規避，并且產品的性能也比較好。
目前我們在市場上銷售的產品主要有兩種，第一款容量在1400~1500mAh/g之間，用到電池里面，極片壓實密度較高，和石墨接近，大倍率性能比較好，在10C以上高倍率放電的場景下應用較好；第二款產品容量在1600~1700mAh/g之間，這款產品的主要特色是使用以后體積膨脹率比前面這款產品降得更低，接近CVD技術生產出的產品水平；此外我們還在開發第三款產品，結合上述兩種產品的優點，將容量提升到2000mAh/g，在做到高壓實密度的同時，進一步降低體積膨脹率，該款產品研發目前已取得重要進展，預計在年底推出。
中國粉體網：高董，當前硅碳負極材料在固態電池中的實際應用進展如何？主要面臨哪些技術瓶頸？
高董：硅碳負極材料主要是取代一部分石墨進行應用，其應用場景很多，在數碼領域、動力電池領域、儲能電池領域要求各不相同。目前硅基負極材料在數碼領域和動力電池領域逐步得以應用，且用量越來越大，但是在電動汽車和儲能領域，幾乎還沒有開始應用。主要原因有兩方面，一是成本較高，導致出廠售價較高，其與石墨相比，電池循環壽命不足，在電池的全生命周期中看，其整體成本比較高；第二方面就是鋰電池的應用涉及到安全性問題，硅基負極材料在大電池中的應用無法做到像石墨負極材料一樣的穩定性，因此需要進一步的技術攻關。
總之硅基負極材料的發展仍然需要時間，其整個技術工藝剛剛起步，產業化應用剛剛開始，此外，無論是對于材料企業還是整個行業來說，其規模化沒有實現，因此成本相對較高。
中國粉體網：高董，硅基負極材料制備技術主要有哪些？長虹新材料是使用的哪種制備技術？
高董：當前行業內主要有兩種技術，一是球磨法，二是氣相沉積法，用硅烷做原料，氣相沉積到多孔碳上進行復合。我們主要開發的是和傳統情況不一樣的新型路線，結合各個路線的優缺點制備硅基負極材料。
（中國粉體網編輯整理/初末）
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