生產(chǎn)車間現(xiàn)場

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中試試驗現(xiàn)場圖

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樣品-改性石墨負極材料

近日，依托自治區(qū)科技成果轉(zhuǎn)化計劃項目，內(nèi)蒙古斯諾新材料科技有限公司成功實現(xiàn)了對鋰離子電池石墨負極材料的改性研究，并將其推動至產(chǎn)業(yè)化階段。該成果在提高比容量、解決充放電過程中的體積膨脹和循環(huán)性能等方面取得突破，為鋰離子電池行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇。

鋰離子電池因其能量密度大、工作電壓高、循環(huán)壽命長和環(huán)境友好等特點，已經(jīng)成為目前性能最佳的電池體系。然而，石墨作為鋰離子電池常用的負極材料仍存在與溶劑相容性差、首次充放電可逆容量低和循環(huán)壽命短等問題。

為解決上述問題，內(nèi)蒙古斯諾研發(fā)團隊對石墨負極材料的改性進行了研究。首先，采用表面造孔處理的人造石墨粉與納米級硅粉相復合，以提高石墨負極材料的比容量。這種表面造孔處理后的人造石墨微粉能夠有效地固定納米硅顆粒，并提供了空間來緩解充放電過程中的體積膨脹和基體結(jié)合力下降等問題，從而提高材料的循環(huán)穩(wěn)定性。其次，采用改性可紡瀝青對Si-石墨復合材料進行二次包覆，并形成一層無定形的炭包覆層。這一過程降低了材料的比表面積，減少了充放電過程中可能發(fā)生的副反應，并顯著提高了材料的首次庫侖效率。同時，這層包覆層還增強了材料的結(jié)構穩(wěn)定性，進一步提高了循環(huán)性能。通過對人造石墨和硅負極材料特性的研究，內(nèi)蒙古斯諾新材料科技有限公司成功開發(fā)出了一種具有高容量和循環(huán)穩(wěn)定性強的新型改性鋰離子石墨負極材料。

該項目通過自治區(qū)科學技術成果轉(zhuǎn)化中心驗收評估，綜合績效評價意見為優(yōu)秀，達到了國內(nèi)同類產(chǎn)品的先進水平。此外，該轉(zhuǎn)化產(chǎn)品還獲得了自治區(qū)工信廳新材料首批次認定，進一步提升了市場競爭力。通過成果轉(zhuǎn)化，內(nèi)蒙古斯諾新材料科技有限公司已對原有1.6萬噸/年的負極材料生產(chǎn)線進行技術改造，并成功提升產(chǎn)能至2.4萬噸/年。此外，在技術改造的同時，公司還實現(xiàn)了能耗水平的降低和環(huán)保排放的減少，推動了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的多重目標。

此次成果的突破性研究和產(chǎn)業(yè)化應用，對于提升石墨負極產(chǎn)品的競爭力，促進呼和浩特市乃至內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)升級、產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整、新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義，將為構建綠色可持續(xù)社會作出貢獻。

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