1）硅是提升动力电池能量密度的关键。负极从石墨体系到硅基负极将是 未来的升级方向，石墨材料的理论克容量为 372mAh/g（每 6 个碳原子嵌 入 1 个锂离子，形成 LiC6 结构），目前高端产品已经达到 360-365mAh/g， 接近理论容量，石墨负极材料逐步达到上限，因此需要更高能量密度的 新材料来应对需求。硅材料最能够满足人们更高能量密度的需求（形成 Li22Si5,理论克容量为 4200mAh/g）。未来随着动力电池能量密度要求的 提高，硅碳负极搭配高镍三元材料的体系成为发展趋势。2020 年下半年 以来，特斯拉、蔚来、智己汽车等车企纷纷推出自己新一代电动智能车， 在电池材料上均布局了硅系负极，硅负极产业化大势日渐明晰。
2）硅负极必须要配合碳纳米管使用。在电池充放电过程中，硅的体积会 大幅膨胀（高达 300％以上)，进而导致出现裂缝，从而发生硅负极颗粒 化，硅负极材料颗粒之间连接断裂，导致硅负极电池快速衰竭。单壁碳 纳米管解决了硅负极在锂电池应用的根本性问题。单壁碳纳米管由于管 良好的导电性、高强度、高柔性、高长径比，以及在加入低剂量的情况 下即可在材料内部形成发达网络的能力，在引入硅负极后可覆盖硅颗粒 表面并在硅颗粒之间建立高度导电和持久的连接。单壁碳纳米管同时显 著加长了硅负极的循环寿命。添加单壁碳纳米管，高硅含量的电池可满 足循环寿命的要求。
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