锂电池负极行业报告：硅碳负极＆预补锂技术（24页）

行业报告下载 2020年03月25日 07:04 管理员

现有的硅碳负极均拥有高容量和高倍率性能，首次放电容量一般在400以上，深圳斯诺的SNSC2动力电池甚至可以超过1000，但硅碳负极首次库伦效率（首效）低，且随着硅含量的提升，容量的提升，首效就越低，500克容量以上的，首效在70-90%区间，急需通过预补锂的方法提高首效。目前硅碳负极的重点在于控制硅的膨胀，提高首效，从而延长电池的循环寿命。预补锂的技术可以通过预锂化对电极材料进行补锂，抵消形成SEI膜造成的不可逆锂损耗，以提高硅碳负极的首效，从而提高电池的总容量和能量密度。目前预补锂主要技术路线为锂粉补锂和锂带补锂，经过多次技术迭代，现有技术已逐渐成熟，可实现小规模化生产。

金属锂是高反应活性的碱金属，能够与水剧烈反应，管控不当容易发生安全事故，安全性较低。同时需要控制车间湿度露点在-35℃以下，能耗很高，这就使得负极金属补锂工艺都要投入巨资对生产线进行改造，采购昂贵的补锂设备，同时为了保证补锂效果，还需对现有的生产工艺各工序进行合理调整配合，对整体工艺要求高，投入大。

Tesla子公司Maxwell的干法电极技术有望带动涂覆工艺的革新，干法电极导入锂电池生产工艺，将抛弃极片制作采用溶剂辅助加工后干燥的方式，在生产过程中减少溶剂和能量损耗，提高生产效率。在涂覆时，首先将电极颗粒、粘结剂和导电剂混合，通过压出机挤出成初始的电极薄膜，然后在压延机热压作用下，被压在金属箔集流体上形成三层复合电极，适合做厚极片，且大幅降低预锂化难度和成本，加快硅碳负极导入，大幅提高电池能量密度。