刘锴：硅碳固体电解质和电池极片新材料探讨

"目前最高单体电池能量密度125wh/kg，而单体电池要想在2020年达到300wh/kg的能量密度。按目前情况来看，磷酸铁锂是做不到的，只有三元锂离子电池的811和622有希望实现。"广州力柏能源科技有限公司技术总监刘锴提出，全固态电池将是未来的大趋势。

十二月14-十五日，由动力锂电池网、《动力锂电池》杂志社主办的"2016第二届我国动力锂电池大会"将在我国•深圳宝安西乡前岸国际酒店盛大召开。刘锴在本届大会上做了《硅碳固体电解质和电池极片材料》的演讲，和大家共同分享锂离子固体电解质新进展。

广州力柏能源科技有限公司技术总监刘锴

据了解，未来新能源汽车的补贴有望以电池能量密度为标准，按照电池能量密度分三个档次，即85wh/kg、95wh/kg和115wh/kg。刘锴认为，全固态电池带来了全新的三元电池全新的材料结构以及全新的电池极片材料，为三元电池供应了全新的结构和原材料选择!

据刘锴介绍，第四代离子晶体纳米管Li8.5Si3.74B2.44Ti11.7离子导电率为28mS/cm，和目前的电解液六氟磷酸锂导电率基本相同，可耐高温220℃和低温-100℃，同时具有高阻燃性、高倍率充放电，电池内含水量低于40ppm的时候；可以做到10000次循环。

过针刺 低温防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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众所周知，碳元素有"碳60"。碳有多层无定形石墨有石墨烯，硅也有相同的化学组成。硅笼（silicabuckyball）也是自然界硅的一种物质存在的状态，室温下它和硅单晶相同是半导体特性，但在18K（开尔文）时具有超导性；研究显示，它是以晶格里的空穴来传导电流(类似p型半导体)的，若加入其它分子(例如三溴甲烷)来拉长晶格间距，可有效地提升其超导相变温度至117K（开尔文）。

"通过化学改性的硅笼。例如：硅笼倍半硅氧烷基聚合物是一种典型的多面体有机/无机分子复合物材料，因其具有优异的光、电、热、磁、声、力学和化学相容性等性能"刘锴表示，所以近年来被引入较为顶端的技术领域进行研究和应用，在动力锂电池行业也可运用。

硅碳材料可以应用锂离子电池的负极材料和正极材料，"硅笼复合石墨后耐高温可以达到70℃，哪怕是100小时烘烤后，电池不爆炸也不鼓胀，并且硅笼和石墨的复合物容量可以达到3000mAh/g，而胀率在2%以下，锂离子电池的循环寿命可以达到10000次，首效92%。"刘锴最后指出。