河南三峰化工設(shè)備想應(yīng)該是?一家從事鋰電池負(fù)極材料包覆反應(yīng)釜成套設(shè)備研發(fā)、制造、安裝、銷售一體式機(jī)械制造公司。成套鋰電池負(fù)極材料包覆設(shè)備組成包含有：上料系統(tǒng)、包覆反應(yīng)釜、加熱爐、冷卻攪拌釜、尾氣處理設(shè)備等；

碳化后包覆材料的結(jié)構(gòu)變化主要有三種形式：一是在熱處理以后以石墨結(jié)構(gòu)的形式包覆在石墨表面，一般以熔融包覆使用高熔點(diǎn)包覆材料在包覆后通過熱處理會以該結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。并且由于是大的晶體結(jié)構(gòu)，對容量的提升不大。同時(shí)石墨結(jié)構(gòu)的包覆層會更容易形成的SEI膜產(chǎn)生破裂，導(dǎo)致電解液共嵌入現(xiàn)象。二是包覆層以軟碳結(jié)構(gòu)的形式存在，這種形式的包覆層可以與電解液有較好的相容性，可以增加石墨的低溫適應(yīng)性，消耗電解質(zhì)，導(dǎo)致石墨可逆容量低，首效較低。三是在熱處理以后以硬碳結(jié)構(gòu)的形式存在，包覆層由微晶結(jié)構(gòu)組成。并且具有各向異性。盡管包覆層呈現(xiàn)為硬碳的結(jié)構(gòu)，但是存在許多細(xì)小的結(jié)構(gòu)鍵，這些結(jié)構(gòu)鍵有利于鋰離子的脫出和嵌入，從而提高石墨的充放電效率和容量。并且由于是硬碳結(jié)構(gòu)與電解質(zhì)接觸的表面上形成的SEI膜非常的穩(wěn)定，因此具有較長的循環(huán)壽命。

一、定義：負(fù)極材料，是電池在充電過程中，鋰離子和電子的載體，起著能量的儲存與釋放的作用。在電池成本中，負(fù)極材料約占了5%-15%,是鋰離子電池的重要原材料之一。

二、作為鋰離子嵌入的載體，負(fù)極材料需滿足以下要求：

鋰離子在負(fù)極基體中的插入氧化還原電位盡可能低，接近金屬li的電位，從而使電池的輸入電壓高；

在基體中大量的鋰能夠發(fā)生可逆插入和脫嵌以得到高容量；

在插入/脫嵌過程中，負(fù)極主體結(jié)構(gòu)沒有或很少發(fā)生變化；

氧化還原電位隨Li的插入脫出變化應(yīng)該盡可能少，這樣電池的電壓不會發(fā)生顯著變化，可保持較平穩(wěn)的充電和放電；

插入化合物應(yīng)有較好的的電子電導(dǎo)率和離子電導(dǎo)率，這樣可以減少極化并能進(jìn)行大電流充放電；

主體材料具有良好的表面結(jié)構(gòu)，能夠與液體電解質(zhì)形成良好的SEI；

插入化合物在整個(gè)電壓范圍內(nèi)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在形成SEI后不與電解質(zhì)等發(fā)生反應(yīng)；

鋰離子在主體材料中有較大的擴(kuò)散系數(shù)，便于快速充放電；

從實(shí)用角度而言，材料應(yīng)具有較好的經(jīng)濟(jì)性以及對環(huán)境的友好性。

三、碳基負(fù)極：

四、硅基負(fù)極材料主要分為兩大類：

1、晶體硅材料；優(yōu)勢：容量高，（4200mAh/g（Li4.4Si）），

劣勢：體積膨脹可達(dá)300%，這不僅僅會導(dǎo)致Si負(fù)極的顆粒破碎，還會破壞電極的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)和粘接劑網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致活性物質(zhì)損失，從而嚴(yán)重影響硅負(fù)極材料的循環(huán)性能，

解決Si材料體積膨脹大的問題的思路主要有三個(gè)：

1）納米化：納米顆?？梢院芎玫臏p少體積膨脹對材料顆粒和電極造成的破壞，但比表大影響首效發(fā)揮；而且該方法成本較高，工藝制程復(fù)雜，制備難度較大。

2）特殊形狀的Si晶體材料，例如蜂窩狀材料，樹枝狀的Si材料，利用Si材料自身的形變吸收充放電過程中的體積變化，改善Si材料的循環(huán)性能；但壓實(shí)密度較小，工藝流程復(fù)雜，制備困難。

3）Si/C復(fù)合材料，通過Si與石墨材料復(fù)合，利用石墨材料緩沖Si材料在循環(huán)過程中的體積變化，以改善Si材料的循環(huán)性能。雖然預(yù)留了膨脹空間，改善了循環(huán)性能，但是壓實(shí)密度小，且工業(yè)化難度大。目前中南大學(xué)的學(xué)者利用噴霧干燥法制備了硅、石墨、碳納米管和瀝青的復(fù)合Si負(fù)極材料。

2、氧化亞硅材料

氧化亞硅：體積膨脹小，但首效過低。SiOx材料體積膨脹要遠(yuǎn)小于晶體硅材料，但是其膨脹水平仍然要遠(yuǎn)高于石墨類材料，因此SiOx材料的研制工作仍然要著重考慮體積膨脹問題，減少在循環(huán)過程中材料的顆粒破碎和粉化，提高材料的循環(huán)壽命。因此納米化也是SiOx材料常用的方法；還有利用高能球磨法對SiOx材料進(jìn)行了處理，減小了SiOx材料的粒徑，從而提升了材料的循環(huán)和倍率性能，但該材料的效率僅為63%。為了從本質(zhì)上提高SiOx材料的效率，韓國科學(xué)技術(shù)院KAIST開發(fā)了一種Si-SiOx-C復(fù)合結(jié)構(gòu)的硅負(fù)極材料，納米Si顆粒分散在在SiOx顆粒中，顆粒表面包覆了一層多孔碳材料。電化學(xué)測試表明該材料具有優(yōu)良的電化學(xué)性能，在0.06C下可逆容量達(dá)到1561.9mAh/g，效率達(dá)到80.2%，1C循環(huán)100次，容量保持率可達(dá)87.9%。

?