什么是硅基负极材料？

锂离子电池四大主材为正极材料、负极材料、电解液、隔膜。负极材料是锂离子电池的重要原材料之一,对于锂离子电池的能量密度、循环性能、充放电倍率以及低温放电性能具有影响较大的影响。

锂电池负极材料主要分为碳材料和非碳材料。碳材料包括：石墨类、石墨烯、无序碳。目前锂离子电池中应用较多的是石墨类负极材料，比如人造石墨、天然石墨。非碳材料中主要包括：硅基负极材料、钛酸锂负极材料等。

传统的石墨类负极材料稳定性好并且成本低，广泛应用于各种电池模组中，但是由于电价上涨和石墨的产能不足，石墨化供应紧缺，加工价格也随之上涨；因此各个材料研发单位和实验室机构等都在寻找一款高能量密度的新型负极材料，来代替传统石墨类负极材料。

续航里程是新能源汽车的痛点之一。天然石墨负极材料的理论容量为340-370mAh/g，人造石墨的负极材料的理论容量为 310-360 mAh/g，而硅基负极克容量高，可大幅提升新能源汽车的续航里程。

快充车型纷至沓来，硅基负基以极高倍率性能傲视群雄。随着消费者对于补能时长要求的提高，缩短补能时长是发展新能源汽车发展需要解决的问题。锂离子电池是一种充电高倍率电池，它主要依赖锂离子在正极和负极之间移动来工作，因此具有高倍率性能的负极材料能大幅提高锂电池的充放电能力。

锂离子电池负极材料储锂容量也是制约锂离子电池应用范围的关键因素，目前硅基复合材料作为一类应用潜力巨大的负极材料，成为研究的热点；目前国内多家企业申请硅基负极材料专利，预计2025年硅负极市场渗透率将上升，2035年市场规模将达660亿美元，硅膨胀问题获改善，硅基负极需求有望进一步增长。

易度智能质量流量控制器助力硅基负极材料

目前，硅基负极材料主要分为硅氧负极和硅碳负极两大技术路线。

硅氧负极技术路线

硅氧负极材料主要由氧化亚硅（SiOx）与碳材料复合而成。硅氧负极材料的常用量产制备工艺包括高温炉热处理、冷凝、粗碎、粉碎、CVD炉炭包覆等步骤。

其核心在于通过氧化亚硅与碳材料的复合，以及包覆层的形成，提高材料的循环稳定性和导电性能。

硅氧常用量产制备工艺：Si+SiO2→高温炉热处理→冷凝→氧化亚硅（SiOx）前躯体→粗碎→粉碎→CVD炉炭包覆→第1代硅氧。相较单质硅颗粒，氧化亚硅（SiOx）在锂嵌入过程中发生的体积膨胀较小，因此相对纯硅负极，其循环稳定性有较为明显改善，但是氧化亚硅在充放电过程中会生产Li2O等非活性物质，导致SiOx材料首次效率较低。（约70%）。

硅碳负极技术路线

硅碳负极材料由纳米级的硅颗粒和碳基材料（如石墨、碳纳米管、石墨烯等）复合而成。硅碳负极在克容量、首效、循环次数、倍率等多个维度性能表现优异，其膨胀问题较传统湿法研磨取得较大改善，稳定性大幅提升。其中CVD工艺被当前视为最具发展潜力，也是众多硅基负极厂商的最新布局方向。 

CVD法是通过气相沉积技术将纳米硅沉积到多孔碳骨架上。制备工艺包括前驱气体的选择与供应、基底准备、反应环境设置、高温热解、冷却与后处理等步骤。其核心在于通过气相沉积技术形成均匀的纳米硅碳复合材料，并通过多孔碳骨架来缓冲硅嵌锂过程中的体积膨胀。

气相沉积硅碳技术路线：硅源→热分解→无定型纳米硅+多孔碳骨架→气相沉积硅碳→CVD炉碳包覆。核心是通过低成本生产一种多孔碳骨架来储硅，并通过多孔碳内部的空隙来缓冲硅嵌锂过程中的体积膨胀，因此膨胀率低，循环优异。同时由于生产流程短，设备少，理论成本低，被认为是最有前景及性价比最优的批量应用硅负极解决方案。

质量流量控制器（MFC）在硅基负极制备中用于精准控制气体流量，保障工艺稳定性与材料一致性，尤其针对纳米硅合成、气相沉积等关键环节。易度高精型质量流量控制器EC450凭借其可平替国外进口高端的高准确度（±0.5%S.P.）、高重复性(±0.1%Rd)、超快响应速度、开机即用无需预热、超高性价比、超快货期以及优异的产品稳定性和贴心的售后服务获得了客户的一致好评；

EC450气体层流质量流量控制器用于对气体的质量流量进行精确测量和控制,采用内部补偿型层流压差技术，使得流体在宽流量范围内仍旧保持层流运动，内置压力传感器和温度传感器，能充分补偿因压力和温度引起的体积流量与质量流量间的差异，可根据用户需求快速精确控制目标气体的流量，适用于多种流量测控场合；无需转化系数也可精准测控70多种气体，同时可实时显示压力、温度、工况流量、标况流量、累计流量五种参数，多维度全方位观测到每个数据参数的变化。

规格型号：EC450

准确度：±0.5%S.P.(设定值)(20%～100%量程范围)、±0.1%F.S.(滿量程)(0.5%～20%量程范围)

量程范围：0.1SCCM~20000SLPM

重复精度：±0.1%Rd(20%～100%F.S.)、±0.02%F.S(0.5%～20%F.S.

工作范围： 0.5%～100%F.S.

响应时间(T98)： ≤300ms

启动预热时间： 开机即用无需预热