硅碳負極材料按結構類型主要分為:
包覆型硅碳負極
包覆型硅碳負極材料往往是將不同納米結構的硅材料進行碳包覆,這類材料以硅為主體提供可逆容量,碳層主要作為緩沖層以減輕體積效應,同時增強導電性。碳包覆層通常為無定形碳。
負載型硅碳負極
負載型負極材料通常是在不同結構的碳材料(如碳纖維、碳納米管、石墨烯等)表面或內部,負載或者嵌入硅薄膜、硅顆粒等,這類硅碳復合材料中,碳材料往往起到結構支撐的力學作用,它們良好的機械(http://www.chemdrug.com/sell/22/)性能有利于硅在循環中的體積應力釋放,形成的導電網絡提高了電極整體的電子電導率。
分散型硅碳負極
分散型硅碳負極材料是一種較為寬泛的復合材料體系,包括硅與不同材料的物理混合,也涵蓋硅碳元素形成分子接觸的高度均勻分散復合物體系。事實證明將硅材料均勻分散到碳緩沖基質中,可以一定程度抑制硅的體積膨脹。
國內企業(http://www.chemdrug.com/company/)在硅碳負極產業化方面動作相對慢一點。杉杉股份、江西紫宸、深圳貝特瑞等早已布局硅碳負極材料的生產,目前已推出幾款硅碳負極材料,且具有一定產能,CATL、比亞迪、國軒高科、力神、比克、星城石墨、萬向A123、微宏動力等企業硅碳負極的產業化應用也都在推進中。