中國粉體網(wǎng)訊  在新能源領(lǐng)域，硅基負(fù)極正以其超高的理論比容量和出色的綜合性能，成為下一代鋰電池負(fù)極材料的熱門之選。隨著技術(shù)的不斷突破和市場的持續(xù)拓展，硅碳負(fù)極市場正迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

多孔碳材料，因其獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的吸附性能，在硅碳負(fù)極中扮演著緩解硅體積膨脹、提升電池循環(huán)穩(wěn)定性的關(guān)鍵角色。近年來，隨著固態(tài)電池大熱，硅碳負(fù)極的滲透率預(yù)計(jì)將突破25%。在這一賽道中，多孔碳作為硅碳負(fù)極的“骨架”，直接決定了電池的循環(huán)壽命與能量密度。

多孔碳的定義及制備方法

多孔碳主要由碳元素組成，其結(jié)構(gòu)中存在大量的孔隙，這些孔隙大小不一、形狀各異，從微孔（孔徑小于2納米）、介孔（孔徑在2到50納米之間）到宏孔（孔徑大于50納米）都有分布。多孔碳具有孔隙結(jié)構(gòu)豐富、比表面積大等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

多孔碳材料可以通過多種含碳物質(zhì)制備得到，如生物質(zhì)（木材、秸稈、椰殼等）、煤炭、有機(jī)聚合物等。這些原料經(jīng)過不同的處理方法如活化、碳化等轉(zhuǎn)化為具有多孔結(jié)構(gòu)的碳材料，再采用氣相包覆/沉積CVD爐進(jìn)行工藝煅燒，得到鋰離子電池電極材料所需物料。

多孔碳材料活化工藝

多孔碳材料的活化原理是利用氧化性氣體（如水蒸氣、二氧化碳等）在高溫下與碳材料發(fā)生反應(yīng)，刻蝕碳材料的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而形成孔隙。其活化工藝步驟是首先對原材料進(jìn)行炭化處理，去除其中的揮發(fā)分得到炭化料；然后將炭化料與活化劑在高溫下進(jìn)行活化反應(yīng)；最后對活化后的多孔碳進(jìn)行洗滌和干燥，去除雜質(zhì)和活化劑殘留，得到最終的多孔碳產(chǎn)品。

多孔碳材料的包覆/沉積煅燒

多孔碳沉積是一種在特定的條件下，將碳源物質(zhì)以一定的方式附著或填充到基底材料或已有結(jié)構(gòu)上，形成具有多孔結(jié)構(gòu)的碳材料的過程。在這個(gè)過程中，碳源經(jīng)過一系列的物理或化學(xué)變化，在基底上逐漸積累并形成多孔的碳層或碳結(jié)構(gòu)。

多孔碳包覆是指在已有的核心材料（可以是金屬顆粒、納米粒子、其他材料的顆粒等）表面覆蓋一層多孔碳材料，形成核—?dú)そY(jié)構(gòu)的過程。其目的通常是為了改善核心材料的性能，如提高穩(wěn)定性、導(dǎo)電性、抗氧化性等，同時(shí)利用多孔碳的特性（如高比表面積、豐富的孔隙結(jié)構(gòu)等）來增強(qiáng)材料的吸附能力、儲(chǔ)能能力等。

咸陽科源新材裝備有限公司

咸陽科源新材裝備有限公司是國內(nèi)最早研發(fā)回轉(zhuǎn)式動(dòng)態(tài)干燥、煅燒技術(shù)和設(shè)備的生產(chǎn)單位之一，與新能源鋰電池產(chǎn)業(yè)同步成長，積累了大量的優(yōu)質(zhì)客戶和良好口碑，在工藝節(jié)能、密封性能、物料均勻性等方面具有技術(shù)優(yōu)勢，所生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)爐、輥道爐系列產(chǎn)品與國內(nèi)主流行業(yè)廠家，如寧德時(shí)代、貝特瑞、比亞迪、杉杉等建立良好的合作關(guān)系。

針對固態(tài)電池相關(guān)的技術(shù)、材料、市場及產(chǎn)業(yè)等方面的問題，中國粉體網(wǎng)將于2025年3月18-19日在安徽·蚌埠舉辦2025全固態(tài)電池技術(shù)交流大會(huì)暨第一屆干法電極技術(shù)研討會(huì)。為致力于固態(tài)電池技術(shù)開發(fā)的企業(yè)，科研院校，以及新能源汽車、儲(chǔ)能、消費(fèi)電子等終端企業(yè)提供信息交流的平臺(tái)，開展產(chǎn)、學(xué)、研合作，助推固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。屆時(shí)，來自陜西科技大學(xué)的劉曉旭教授將作題為《多孔碳關(guān)鍵合成設(shè)備及技術(shù)》的報(bào)告。

本報(bào)告將介紹碳材料在儲(chǔ)能器件中的應(yīng)用及咸陽科源公司及產(chǎn)品介紹。

專家簡介：

劉曉旭，陜西科技大學(xué)教授/博導(dǎo)，材料物理系主任，新加坡南洋理工大學(xué)/哈爾濱工業(yè)大學(xué)博士后，陜西省青年科技者協(xié)會(huì)理事，中國電工學(xué)會(huì)青工委委員、工程電介質(zhì)專業(yè)委員會(huì)、電子元器件關(guān)鍵材料與技術(shù)委員會(huì)委員，入選陜西省“高層次人才”計(jì)劃。近幾年承擔(dān)與完成科技部、自然基金委與省部級科研項(xiàng)目20多項(xiàng)。申請及授權(quán)發(fā)明專利30多項(xiàng)，企業(yè)轉(zhuǎn)化18項(xiàng)。研究成果獲得中國輕工聯(lián)合會(huì)技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、黑龍江自然科學(xué)二等獎(jiǎng)與技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。近年在Advanced Energy Materials、ACS Nano、JACS等國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI論文120多篇，入選斯坦福全球2%高被引學(xué)者。

參考來源：陜西科技大學(xué)、科源窯爐等

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木）

注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除！