負極材料是鋰電池核心材料之一，目前大多采用石墨。隨著對續(xù)航里程需求的持續(xù)升級，傳統(tǒng)石墨負極已不能滿足市場對電池能量密度的期望。

而硅基材料就被看做替代石墨的下一代材料，據測算，硅基負極材料的比容量可達石墨負極的10倍，被看作是后者的“替代者”。

傳統(tǒng)硅基材料的應用，主要采用碳包覆技術，即在硅材料表面復合一層碳材料。但由于硅材料充放電過程中體積變化高達300%，多次循環(huán)后表面包覆的碳材料會破碎、脫落，對硅材料的保護作用大幅減弱，從而導致電池循環(huán)性能不佳。

這一世界級難題如“幽靈”一般困擾產業(yè)界10來年之久。作為國內動力電池領域的頭部企業(yè)，寧德時代在該領域的研發(fā)及應用獲得了突破性的介紹。

寧德時代首席科學家吳凱介紹，寧德時代摒棄了傳統(tǒng)碳包覆技術，轉向研究人造電解質界面膜包覆技術。歷時2年多，將這一技術應用到硅材料制備，開發(fā)出具有自主知識產權的新型人造電解質界面膜包覆的硅碳復合負極材料，其循環(huán)性能表現(xiàn)顯著優(yōu)于國外產品。

“與碳材料相比，人造電解質界面膜與硅材料的結合作用力更強、彈性更好、不易破碎或粉化，對硅材料起到很好的保護作用，因此能夠在循環(huán)中大幅提高硅材料的界面穩(wěn)定性，從而提升電池的循環(huán)壽命。”

吳凱說，此舉將促進國內充分掌握材料改性、前驅體合成等多方面的核心技術，實現(xiàn)關鍵材料技術的國產化，為硅碳復合負極的逐步商業(yè)化推廣應用提供了重要保障。

而基于該技術，寧德時代已經率先開發(fā)出比能量(質量能量密度)達304Wh/kg的電池樣品，在與國際同行的競賽中實現(xiàn)領跑。