人造电解质界面膜 宁德时代解决硅碳硬伤

负极材料是锂电池核心材料之一，目前大多采用石墨。随着对续航里程需求的持续升级，传统石墨负极已不能满足市场对电池能量密度的期望。

而硅基材料就被看做替代石墨的下一代材料，据测算，硅基负极材料的比容量可达石墨负极的10倍，被看作是后者的“替代者”。

传统硅基材料的应用，主要采用碳包覆技术，即在硅材料表面复合一层碳材料。但由于硅材料充放电过程中体积变化高达300％，多次循环后表面包覆的碳材料会破碎、脱落，对硅材料的保护作用大幅减弱，从而导致电池循环性能不佳。

这一世界级难题如“幽灵”一般困扰产业界10来年之久。作为国内动力电池领域的头部企业，宁德时代在该领域的研发及应用获得了突破性的介绍。

宁德时代首席科学家吴凯介绍，宁德时代摒弃了传统碳包覆技术，转向研究人造电解质界面膜包覆技术。历时2年多，将这一技术应用到硅材料制备，开发出具有自主知识产权的新型人造电解质界面膜包覆的硅碳复合负极材料，其循环性能表现显著优于国外产品。

“与碳材料相比，人造电解质界面膜与硅材料的结合作用力更强、弹性更好、不易破碎或粉化，对硅材料起到很好的保护作用，因此能够在循环中大幅提高硅材料的界面稳定性，从而提升电池的循环寿命。”

吴凯说，此举将促进国内充分掌握材料改性、前驱体合成等多方面的核心技术，实现关键材料技术的国产化，为硅碳复合负极的逐步商业化推广应用提供了重要保障。

而基于该技术，宁德时代已经率先开发出比能量(质量能量密度)达304Wh/kg的电池样品，在与国际同行的竞赛中实现领跑。