Gambaran keseluruhan tentang Silikon-Karbon Anod: Pilihan Yang Tidak Dapat Dielakkan Melangkaui Had Grafit
Anod Grafit Mencapai Had Prestasinya
Pada masa ini, grafit menguasai bahan anod bateri litium, menyumbang lebih daripada 80% pasaran. Kapasiti teorinya ialah 372 mAh/g, manakala prestasi praktikal telah mencapai sekitar 360 mAh/g — hampir had teori.
Walau bagaimanapun, memandangkan kenderaan elektrik, elektronik 3C dan sistem storan tenaga semakin menuntut kepadatan tenaga yang lebih tinggi dan pengecasan yang lebih pantas, anod grafit tidak lagi dapat memenuhi keperluan ini. Anod berasaskan silikon telah muncul sebagai satu-satunya penyelesaian generasi akan datang yang boleh skala.
Kapasiti Teoretikal Ultra Tinggi Silikon 4200 mAh/g
Silikon mempunyai kapasiti teori melebihi 4200 mAh/g — lebih daripada 10 kali ganda grafit — dengan potensi lithiasi yang rendah (0.3–0.5 V vs Li/Li+) dan prestasi pengecasan pantas yang sangat baik. Selain itu, silikon adalah unsur kedua paling banyak dalam kerak bumi, menjadikannya tersedia secara meluas dan berdaya saing dari segi kos.
Walau bagaimanapun, kelemahan utamanya terletak pada pengembangan volum 300% semasa pencairan, yang membawa kepada penghancuran zarah, pemecahan filem SEI dan pemudar kapasiti yang teruk (hanya 300–500 kitaran). Kecekapan coulombik awal (ICE) juga agak rendah (65–85% berbanding 90–94% untuk grafit).
Kelebihan dan Cabaran Anod Silikon–Karbon: Tenaga Tinggi Memenuhi Halangan Kejuruteraan
Kelebihan
- 20–50% Ketumpatan Tenaga Lebih Tinggi: Apabila dipasangkan dengan katod nikel tinggi, anod Si–C membolehkan ketumpatan tenaga sel melebihi 300 Wh/kg.
- Prestasi Pengecasan Cepat yang Unggul: Tingkah laku lithiasi isotropik silikon membolehkan pengecasan kadar tinggi, sesuai untuk telefon pintar AI, PC dan sel silinder besar seperti 4680.
- Bahan Mentah yang Banyak: Silane, serbuk silikon dan SiO₂ mempunyai rantaian bekalan domestik yang lengkap, memastikan keselamatan sumber dan kestabilan kos.
Keburukan
- Pengembangan Kelantangan Besar: Pengembangan 300% menimbulkan cabaran peringkat sistem kepada reka bentuk elektrod, pengikat, elektrolit dan rangkaian konduktif.
- Kecekapan Permulaan yang Rendah: Kehilangan litium yang ketara semasa kitaran pertama memerlukan pra-litiasi atau pampasan litium katod, meningkatkan kos dan kerumitan proses.
- Hayat Kitaran Terhad: Penambahbaikan bergantung pada kejuruteraan nano, struktur karbon berliang, pengikat elastik (cth, PAA), CNT dinding tunggal dan bahan tambahan elektrolit (FEC/VC).
- Kos Tinggi: Pada tahun 2024, anod Si–C premium berharga sekitar ¥200,000/tan, jauh lebih tinggi daripada grafit (¥30,000–50,000/tan). Pengurangan kos akan bergantung pada penskalaan, penyetempatan peralatan dan pengeluaran sendiri silane.
BEDAK EPIK: Maju Mengisar dan Pengelasan Penyelesaian untuk Anod Silikon–Karbon
Dengan lebih 20 tahun pengalaman dalam ultrafine kejuruteraan serbuk, BEDAK EPIK menyediakan penyelesaian bersepadu untuk bahan anod silikon–karbon — daripada pengisaran skala nanometer kepada pengelasan ketepatan dan karbon salutan.
- Menggunakan gas lengai kilang jet untuk mengelakkan pengoksidaan dan pencemaran.
- Menggunakan sistem pengelasan gelung tertutup untuk tepat saiz Zarah kawalan.
- Menyokong pengisaran komposit nano-silikon, grafit, dan karbon konduktif.
- Menawarkan barisan skala makmal, skala perintis dan skala pengeluaran yang boleh disesuaikan untuk mempercepatkan perindustrian.
Melalui pengisaran berkecekapan tinggi EPIC POWDER dan teknologi klasifikasi yang tepat, bahan anod silikon–karbon mencapai kawalan saiz Zarah, struktur yang stabil dan kawasan permukaan khusus yang dioptimumkan — memberikan prestasi yang lebih baik dan mengurangkan kos. EPIC POWDER terus memperkasakan generasi seterusnya bahan bateri litium bertenaga tinggi dengan penyelesaian pemprosesan serbuk termaju.