埃力生亚太材料部负责人陈金轮（左）、锂电“达沃斯”论坛组委会/电池百人会/中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教（右）
政策监管趋严、市场效应渐显、投资扩产降温、产能释放加速、龙头企业崛起、弱势企业出局……在新一轮洗牌中，新能源动力电池产业开始走向成熟，终端消费者的需求对行业走向的影响力度随之加大。
对于消费者来说，考量新能源汽车的实用性，动力电池的高能量密度及高安全性成为重要指标。对于动力电池能量密度的提升，在正极材料方面，高镍三元材料是重点关注方向，而在负极材料方面，SIO负极材料有着巨大的发展潜力。
目前商业化锂电池负极材料主要为石墨类碳负极材料，有着相对较为成熟的技术方案，占据了9成以上的市场份额。“但传统石墨负极能量密度只有372mAh/g，而SIO负极的理论能量密度超其4倍，高达1800mAh/g。”埃力生亚太有限公司（简称：“埃力生亚太”）材料部负责人陈金轮对电池网（微号：mybattery）表示，“预计2020年SIO负极材料市场空间达50亿左右，同时市场集中度将非常高。”
公开资料显示，在国际市场，日立化成、日本信越、吴宇化学和美国安普瑞斯已经有较为成熟的硅基负极出货。而国内也有多家企业涉足硅基负极领域，贝特瑞和杉杉等企业已经实现量产，可批量出货。
埃力生亚太创立于2006年，经营电子材料、精细化工、机器设备、电池材料、半导体相关制品资源集成平台。公司多年来积极引进日、韩、欧、美等地的先进设备器材、特种材料及技术，产品包含多种锂离子二次电池原料，包括锂电池隔膜、高质量铝箔以及其他新型电极材料。目前，公司正大力推进大阪钛业的SIO在中国的应用和推广。
陈金轮介绍，由于硅是半导体结构材料，为了提供锂离子在硅SI电极材料中的扩散速度，就需要提高硅SI材料的导电性能，形成导电性好、附着性好、化学稳定性高的SIO负极材料。SIO负极的应用，可以提升电池中活性物质含量，从而大大提升单体电芯的容量。
另外，SIO表面无凹凸，可降低与电解液产生反应的风险，拥有优良的循环寿命维持率，材料安定性高，安全性能相对较好。
除了应用硅负极材料，在提升电池容量及安全性方面，陈金轮还推荐了——PI（聚酰亚胺）粘结剂。PI分子结构中含有酰亚胺基，具有更高的抗拉强度和弹性复原能力，可有效地适应电极的膨胀和收缩，阻止电池内发生的树突造成正负极贯通而引起的爆炸及燃烧，保证了在循环过程中电极结构的完整性和稳定性，提升安全性。
“使用PI导电粘结剂在锂离子电池上有3个优异特征：一是能减少温度突然飙升时的发热量，令安全性提高；二是PI树脂的热安定性提高，扩大适用范围；三是浆液穏定，不随时间而变质，并有耐碱性，能抑制粘度变化，在电极涂覆处理时，可大幅提升制造效率。”陈金轮介绍。
具体来说，聚酰亚胺环上的羰基（C＝O）与Li＋和e－可以产生电化学反应，在一定程度上能够改善电极材料的电化学性能。为了优化银催化腐蚀的微米多孔结构硅材料电极的组成，分别使用聚酰亚胺（PI）与传统的PVDF作为粘结剂制备了复合电极并进行对比，PI基电极与PVDF基电极经过20周循环后的容量保持率聚酰亚胺（PI）明显优先。
同时，PI粘结剂比PVDF的添加量少，可以添进更多的电解液，从而提升电池容量，加上聚酰亚胺本身阻燃的特性，在穿刺测试时，只会产生烟雾，而不会导致着火，大大提升锂电池的安全性。其剥离强度为3.33N/cm（180゜剥离测试）及拉伸强度为108.7（Mpa），对比PVDF的数值，在粘结力上有显著的优势，可以弥补市场上常规粘结剂上的不足。
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