​新型改性锂离子石墨负极材料为锂离子电池行业带来发展新机遇

生产车间现场

中试试验现场图

样品-改性石墨负极材料

近日，依托自治区科技成果转化计划项目，内蒙古斯诺新材料科技有限公司成功实现了对锂离子电池石墨负极材料的改性研究，并将其推动至产业化阶段。该成果在提高比容量、解决充放电过程中的体积膨胀和循环性能等方面取得突破，为锂离子电池行业带来了新的发展机遇。

锂离子电池因其能量密度大、工作电压高、循环寿命长和环境友好等特点，已经成为目前性能最佳的电池体系。然而，石墨作为锂离子电池常用的负极材料仍存在与溶剂相容性差、首次充放电可逆容量低和循环寿命短等问题。

为解决上述问题，内蒙古斯诺研发团队对石墨负极材料的改性进行了研究。首先，采用表面造孔处理的人造石墨粉与纳米级硅粉相复合，以提高石墨负极材料的比容量。这种表面造孔处理后的人造石墨微粉能够有效地固定纳米硅颗粒，并提供了空间来缓解充放电过程中的体积膨胀和基体结合力下降等问题，从而提高材料的循环稳定性。其次，采用改性可纺沥青对Si-石墨复合材料进行二次包覆，并形成一层无定形的炭包覆层。这一过程降低了材料的比表面积，减少了充放电过程中可能发生的副反应，并显著提高了材料的首次库仑效率。同时，这层包覆层还增强了材料的结构稳定性，进一步提高了循环性能。通过对人造石墨和硅负极材料特性的研究，内蒙古斯诺新材料科技有限公司成功开发出了一种具有高容量和循环稳定性强的新型改性锂离子石墨负极材料。

该项目通过自治区科学技术成果转化中心验收评估，综合绩效评价意见为优秀，达到了国内同类产品的先进水平。此外，该转化产品还获得了自治区工信厅新材料首批次认定，进一步提升了市场竞争力。通过成果转化，内蒙古斯诺新材料科技有限公司已对原有1.6万吨/年的负极材料生产线进行技术改造，并成功提升产能至2.4万吨/年。此外，在技术改造的同时，公司还实现了能耗水平的降低和环保排放的减少，推动了企业可持续发展的多重目标。

此次成果的突破性研究和产业化应用，对于提升石墨负极产品的竞争力，促进呼和浩特市乃至内蒙古自治区内锂离子电池产业升级、产业结构调整、新能源产业发展具有重要意义，将为构建绿色可持续社会作出贡献。