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我國在“十三五”新能源汽車試點專項的共性關(guān)鍵技術(shù)類研究項目“高比能量鋰離子電池技術(shù)”中提出：到 2020年，電池單體能量密度≥300 Wh/kg，循環(huán)壽命≥1500 次，成本≤0.8 元/Wh，安全性能達到國標(biāo)要求。工信部發(fā)布的《中國制造2025》中，2020年動力鋰離子電池電芯能量密度期望達到350Wh/kg。實現(xiàn)上述目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一是負極材料從石墨轉(zhuǎn)變?yōu)楣杌牧稀９杈哂凶罡叩睦碚撉朵嚾萘浚?200 mAh/g, 對應(yīng)Li22Si5相 ），脫鋰電位低（低于1.0V vs. Li+/Li），豐富的資源，較好的倍率特性，很早就開始獲得關(guān)注。硅嵌鋰后形成鋰硅合金，體積逐漸膨脹，體積變化與可逆容量成正比，4200mAh/g對應(yīng)的理論體積變化為320%，而實際電芯一般要求全生命周期膨脹率小于10%，甚至5%。因此硅負極實際容量受到電芯最大允許體積膨脹的制約。此外，大的體積變化導(dǎo)致顆粒容易粉化，極片容易從集流體脫落。暴露在電解液中的硅負極表面還不容易形成穩(wěn)定的表面鈍化膜（SEI），導(dǎo)致電池首周及每周庫侖效率較低，全電池循環(huán)性能較差。為了解決這些難題，在過去20年提出了多種技術(shù)解決手段，目前復(fù)合材料的可逆容量在450mAh/g以下的碳包覆氧化亞硅、碳包覆納米硅碳復(fù)合材料在循環(huán)性、倍率特性方面基本能滿足應(yīng)用要求，已開始小批量進入電動工具等市場。但450mAh/g以上的硅基負極材料應(yīng)用還有很多技術(shù)挑戰(zhàn)。高容量硅基負極材料能否顯著提升鋰離子電池的體積能量密度和質(zhì)量能量密度，滿足各類應(yīng)用的綜合技術(shù)指標(biāo)，突破關(guān)鍵工程放大技術(shù)，技術(shù)經(jīng)濟性超越石墨類負極，是實現(xiàn)我國新能源汽車動力電池以及多個應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)騰飛的關(guān)鍵。

有鑒于硅基負極材料的發(fā)展對于推動我國下一代高能量密度鋰離子電池技術(shù)的進步，提升相關(guān)企業(yè)核心競爭力具有十分重要的意義，我們特別組織本次會議，討論和交流硅基負極材料中的基礎(chǔ)科學(xué)問題，納米硅、氧化亞硅及其它形式的硅前軀體，不同微觀結(jié)構(gòu)和組成的硅基負極材料，前軀體及復(fù)合材料的高水平制造技術(shù)與制造裝備，硅負極應(yīng)用匹配的電解液、導(dǎo)電添加劑、粘接劑、復(fù)合石墨負極材料、各類正極材料，高能量密度電芯的設(shè)計、制造、化成工藝、電化學(xué)性能、安全性能，硅負極材料及電芯的測試方法和測試標(biāo)準(zhǔn)，目前采用硅負極材料的鋰離子電池的各項技術(shù)指標(biāo)達到的水平和未來可能的極限等問題。本次研討會，將誠摯邀請硅基負極材料上下游的專家學(xué)者、研究生、工程技術(shù)人員等共聚一堂、充分交流、集思廣益、相互切磋，以期實質(zhì)性促進我國硅負極材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。