炭復合氧化亞硅(SiOC)是由氧化亞硅與炭素材料組成的復合粉體材料,主要用作鋰離子電池負極材料。根據(jù)首次放電比容量不同,炭復合氧化亞硅分為SiOC-Ⅰ(首次放電比容量>1200mAh/g)、SiOC-Ⅱ(600mAh/g<首次放電比容量≤1200mAh/g)、SiOC-Ⅲ(380mAh/g<首次放電比容量≤600mAh/g)。
人造/天然石墨是商業(yè)化鋰離子電池主流負極材料,但石墨材料理論容量較低,難以滿足鋰離子電池越來越高的能量密度要求。氧化亞硅具有高理論比容量、嵌鋰電位合適、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)勢,是石墨負極潛力替代材料,但在循環(huán)過程中,氧化亞硅體積膨脹會造成材料粉化破裂,導致容量快速衰減,限制了其應用。
目前氧化亞硅改性方法包括尺寸縮減、多孔設(shè)計、與其他材料復合化等,其中與炭素材料復合方式最直接、有效。炭復合氧化亞硅不僅可緩解氧化亞硅的體積效應,還能改善其循環(huán)穩(wěn)定性、提高電極材料電導率。
氧化亞硅是炭復合氧化亞硅的核心原料,在工業(yè)上氧化亞硅主要采用高溫升華法制備。由于硅材料剛性強、體積膨脹大,單純炭包覆仍難以解決硅基材料存在的問題,在普通炭復合氧化亞硅基礎(chǔ)上,可進一步增加鎂熱還原或鋰化步驟,得到預鎂炭復合氧化亞硅、預鋰炭復合氧化亞硅。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2029年炭復合氧化亞硅(SiOC)行業(yè)深度市場調(diào)研及投資策略建議報告》顯示,作為鋰離子電池負極材料,炭復合氧化亞硅終端應用涉及到動力電池、消費電子、新能源汽車、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域。近年來,隨著以上領(lǐng)域發(fā)展,炭復合氧化亞硅市場規(guī)模逐步擴大。
炭復合氧化亞硅屬于硅基負極材料,近年來,貝特瑞、杉杉股份、正拓能源、天津力神、湖南星城、璞泰來等企業(yè)均在加大硅基負極材料研發(fā)投入,推進其產(chǎn)業(yè)化進程。其中貝特瑞在硅碳、硅氧、氣相硅三條路線上均有技術(shù)積累,硅基負極材料全球市場占有率領(lǐng)先,2025年5月,由貝特瑞主導制定的YS/T 6260-2024《炭復合氧化亞硅》行業(yè)標準正式實施,進一步奠定了其市場地位。
新思界
行業(yè)分析人士表示,根據(jù)工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2025年1-4月,我國鋰離子電池產(chǎn)量超過473GWh,同比增長68%。作為鋰離子電池負極材料,炭復合氧化亞硅具有容量高、倍率性能好、循環(huán)性能好等優(yōu)勢,隨著鋰離子電池產(chǎn)量提升、新能源汽車續(xù)航要求提升,炭復合氧化亞硅市場空間將進一步擴張。
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