详解：锂离子电池中的硅基负极材料

一．2017锂电池5大趋势前瞻

①政策扶持及监管趋稳，行业准入门槛抬升;

②动力电池产业淘汰加速，新格局将在2017年开始重塑;

③电池企业与整车厂合作将不断升级;

④资本驱动力愈显，兼并购及IPO大潮延续;

⑤四大材料价格趋稳，新材料产业化应用加速;

二．硅材料在锂电池的应用

硅材料在锂离子电池中的应用，主要涉及两方面，一是在负极材料中加入纳米硅，形成硅碳负极，二是在电解液中加入有机硅化合物，改善电解液的性质。

(一)纳米硅锂电负极材料的重要成员

纳米硅，指的是直径小于5纳米的晶体硅颗粒，是一种重要的非金属无定形材料。纳米硅粉具有纯度高、粒径小、分布均匀、比表面积大、高表面活性、松装密度低等特点，且无毒、无味。

纳米硅的应用领域广泛

①与石墨材料组成硅碳复合材料，作为锂离子电池的负极材料，大幅提高锂离子电池的容量;

②用于制造耐高温涂层和耐火材料;

③与金刚石高压下混合形成碳化硅-金刚石复合材料，用做切削刀具;

④可与有机物反应，作为有机硅高分子材料的原料;

⑤金属硅通过提纯制取多晶硅;

⑥半导体微电子封装材料;

⑦金属表面处理。

(二)有机硅锂电电解液的功能添加剂

有机硅，是一类人工合成的，结构上以硅原子和氧原子为主链的一种高分子聚合物。由于构成主链的硅-氧结构具有较强的化学键结，因此有机硅高聚物的分子比一般有机高聚物对热、氧稳定得多。有机硅独特的结构，使其兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。

尽管有机硅在室温下的力学性能与其它材料差异不大，但其在高温及低温下的物理、力学性能表现卓越，温度在-60到+250℃多次交变而其性能不受影响，故有机硅高聚物可在这个温度区域内长期使用，有些有机硅高聚物甚至能在低至-100℃下正常使用。

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