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行业痛点
锂离子电池已成为中国新时期的产业名片,预计2030年动力及储能锂电池产量将达 5TWh,为现有规模的5倍。硅负极材料具有近10倍于传统石墨负极的高比容量,是最具前景的下一代锂电负极材料,但反应过程中大于300%的体积膨胀是硅碳负极材料的核心技术难题,当前市场主流的纳米硅材料虽然可以缓解膨胀,但引入了高昂造粒成本,限制了其在动力市场的大规模应用。
解决方案
本项目面向硅负极母料——微米硅开展研发,其具有绝对的成本优势,兼具高振实密度与高理论比容量(质量与体积),是最满足当今低成本、高性能市场需求的下一代负极材料。项目全球首创“类细胞双层碳包覆”技术,成功开发了“高致密微米硅碳”产品,实现了锂离子电池微米硅碳负极材料开发与固态应用的重要突破。
本项目“微米硅碳”产品实现了低成本(生产成本下降40%)、高质量/体积比容量(3200 mAh g-1/3600 mAh cm-3)、高首效(92%),以及在1000周以上长循环过程中的结构稳定性。该成果成功落地,成立至微新能(常州)科技有限公司,入选国家高新技术企业,已完成A轮融资,建设了国际首条500吨级微米硅碳产线。
天津大学化工学院先进碳与能源材料实验室(Nanoyang团队),团队带头人是国家杰青、长江学者杨全红教授,现有骨干成员10余名,其中包括1名国家杰青,6名国家级青年人才。团队长期开展先进电池关键材料与器件研究,以碳功能材料为研究切口,以高性能电化学储能应用为愿景,深耕碳功能材料结构设计、制备科学和能量存储与转化机制,实现从策略、方法、材料、电极、器件全链条构建致密储能器件的科研路径。主要方向包括:锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池、固态电池、水系高价离子电池、海水电池以及电催化小分子高值利用本项目已布局覆盖中、美、日、欧、韩的国际专利池,授权国际国内专利30余件。
合作方式:专利许可、转让、作价入股等。
联系方式:成果转化处 022-27400019 cgzh@tju.edu.cn
咨询电话:成果转化处 022-27400019
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