【会议报告】硅基负极材料的研发和产业化应用

近年来，长虹控股集团旗下四川长虹新材料科技有限公司（简称：长虹新材料）坚持技术创新，提出理论指导、工艺研究与应用技术开发相结合的协同研发思路，成功开发出“化学研磨”“原位多级包覆”及“产品高效应用”等核心技术，并重点布局了1200到2000mAh/g容量规格的纳米硅碳产品。其中，“化学研磨”技术可使核心工段生产效率提升50%以上、“原位多级包覆”核心技术可支撑低成本原料的高效利用，“产品高效应用”填补了市场应用技术的空缺。

目前，产品已在产业公司进行批量生产。同时，相关核心技术已申请国家发明专利十余项。低成本、高性能纳米硅碳，高机械强度、高导电率的金属锂合金负极材料，已进入产业化实质性应用阶段。

据长虹新材料公司研发部部长韩洪川介绍，负极材料作为电池的重要材料之一，虽然成本占比较小，但对电池性能的影响最大。因此，其材料的优劣决定了电芯的安全性能、循环性能和寿命等。  

长虹新材料研制的硅基负极材料比容量最高可达1400mAh/g，相较于纯硅基负极材料，具备较低的体积膨胀，能够有效提升电池电化学及安全性能。从商品实用化的角度出发，长虹新材料所研制的硅碳负极材料产品比容量可达450-500mAh/g（组装全电池复合负极活性材料实际比容量发挥）。

据悉，2021年，长虹新材料硅基负极和金属锂负极开发团队从市场需求、企业竞争力、产品性能等多维度进行深度挖掘，聚焦“硅基负极电化学反应过程中体积膨胀大”“金属锂负极材料导电性差”等材料本征缺陷问题，进行低成本、高性能负极材料开发。

团队负责人凭借自身多年丰富的工程化经验，鼓励团队成员学会“反思+发现+总结”的同时，还带领团队经过大量的尝试和反复验证，最终完成了低成本、高性能纳米硅碳，高机械强度、高导电率的金属锂合金负极材料开发。

据了解，上述两种材料制备关键工艺技术作为长虹控股集团首个完全自主孵化技术成果，已获1亿元投资，进入产业化实质性应用阶段。年产1000吨硅碳负极材料及年产20吨金属锂负极材料生产线于2023年12月建设完成，按现有产能计算，满产满销年产值将达1.5亿元。

针对各类负极材料的产业化技术与国内外市场状况，中国粉体网将于2025年6月24-25日在安徽·合肥举办第二届硅基负极材料技术与产业高峰论坛暨2025CVD硅碳负极材料前沿技术论坛。旨在为负极材料产业链上中下游企业搭建深度交流的平台，开展产、学、研合作，助推负极材料行业持续健康发展。届时，四川长虹新材料科技有限公司董事长、总经理高剑将作题为《硅基负极材料的研发和产业化应用》的报告。

报告立足高能量密度、低成本、高安全锂电关键材料行业发展需求，概述锂电池负极材料现状及电芯设计，并聚焦各类硅基负极材料，从实用化与商品化角度分析其性能优缺，探讨应用场景。此外，报告将介绍研究团队在硅基负极产业化方面的进展、产品优势，以及硅碳产品在固态电池中的应用现状。报告主体涵盖负极材料发展背景、硅负极面临的挑战与现状、硅基负极制备技术研究进展及固态电池用硅基负极开发思考四部分，旨在为相关研究提供参考。

专家简介：

高剑，清华大学工学博士，研究员职称，中共党员。四川长虹新材料科技有限公司董事长、总经理。长期从事锂离子电池及关键材料的研究，担任电子科技大学、中南大学兼职教授、四川大学客座教授、国家自然科学基金网络评审专家、教育部学位中心研究生学位论文评阅专家、四川省科技专家库专家，并获得四川省学术和技术带头人、四川省技术创新促进会技术创新杰出个人、安徽省技术领军人才、安徽省“宛陵英才”创新团队带头人、成都市高层次人才等称号，带领团队获得四川省首批“赛马制工程技术中心”，作为负责人承担了10余项国家、省市级和技术转让项目，已发表学术论文80余篇，其中SCI收录50余篇，EI收录30余篇；申请和授权国内外发明专利100余项。

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