中國粉體網(wǎng)訊  2025年9月23-24日，由中國粉體網(wǎng)聯(lián)合合源鋰創(chuàng)、江蘇省企業(yè)發(fā)展工程協(xié)會舉辦的第七屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會在江蘇蘇州成功召開。會議期間，我們邀請到了業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者，優(yōu)秀企業(yè)家代表做客對話欄目，進行訪談交流。本期為您分享的是中國粉體網(wǎng)對中南大學(xué)教授、湖南宸宇富基新能源科技有限公司首席科學(xué)家周向陽的專訪。

中國粉體網(wǎng)：周教授，硅基負極被認為是固態(tài)電池中極具前景的負極材料，目前硅基負極面臨的挑戰(zhàn)有哪些？

周教授：硅基負極目前面對的挑戰(zhàn)主要是以下幾個方面，第一是載流子傳輸?shù)膯栴}，所謂載流子就是指電子和離子的傳輸問題；第二是固態(tài)界面問題，界面-界面之間的阻抗。目前主要是這兩個問題，另外制造成本的降低、性能的一致性，也是目前面臨的問題。

中國粉體網(wǎng)：周教授，請您分析一下目前硅基負極制備技術(shù)的優(yōu)缺點。

周教授：目前硅基負極制備技術(shù)可以講是百花齊放，主要有以下幾類方法，第一類是傳統(tǒng)砂磨法，第二類是目前開發(fā)的去合金化法，就是把硅基負極制備成硅合金，然后再把合金去掉以后得到多孔硅，第三類是冶金法。當(dāng)然，目前行業(yè)最推崇的方法是CVD法，就是先制備出多孔碳，然后用硅烷氣體在多孔碳中沉積，最后得到硅碳負極。

關(guān)于硅基負極制備技術(shù)的優(yōu)缺點，我認為把以上方法應(yīng)用在固態(tài)電池制備中都會存在問題，因為這些方法是專門針對液態(tài)電池開發(fā)的。這里我簡單說一下CVD法制備硅碳負極，因為CVD法制備的硅碳負極中含有碳，導(dǎo)致應(yīng)用在固態(tài)電池的時候會發(fā)生反應(yīng)，例如會催化硫化物電解質(zhì)的分解，所以未來，我們在降低碳含量方面做研究。

中國粉體網(wǎng)：周教授，固態(tài)電池用硅負極的未來開發(fā)方向有哪些？

周教授：關(guān)于硅基負極未來的開發(fā)方向，第一是提高硅本身的電導(dǎo)率，因為硅屬于半導(dǎo)體，而半導(dǎo)體特別是在大功率存放電的時候會產(chǎn)生極化；第二是解決界面問題，就是解決界面硅和電解質(zhì)接觸時產(chǎn)生的大阻抗；第三是解決硅自身存在的載流子的輸入問題，比如CVD法就是用碳作為載體把硅復(fù)合進去，形成硅碳復(fù)合材料，我們現(xiàn)在做的工作，包括我今天報告中講的工作就是要把碳換成其他的非碳的多孔體，讓硅在其中沉積，這樣就能夠從根本上解決問題，此外，還能解決硅的膨脹問題，因為硅的膨脹是它本身所具有的體積效應(yīng)，需要給予它膨脹的空間，那么膨脹的空間怎么做？原先是用石墨、碳、多孔碳來解決這個問題，目前我們不用多孔碳，而是用多孔的金屬化合物取代多孔碳來解決這個問題。

中國粉體網(wǎng)：請您介紹一下您團隊在固態(tài)電池硅基負極研發(fā)中的成果或者將要開展的研究方向。

周教授：我們目前在硅基負極研發(fā)中做了很多的工作，其中在固態(tài)電池領(lǐng)域正在做的幾個工作，第一，是把成本降低，固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化為什么做了這么多年？今年講是元年，去年講也是元年，就像今天有位老師報告中講到，元年都元年了好多次了，為什么現(xiàn)在還沒有推廣？最大的問題就是成本，成本中除了每一種原材料的成本很重要，電解質(zhì)的成本更重要。而我們做硅基負極首先就是把成本降低，我現(xiàn)在正在做的一個工作就是驗證光伏行業(yè)生產(chǎn)制造過程中的廢硅、切削粉，怎么把它做成固態(tài)電池用的負極材料，那么成本的問題就會得到解決。

第二，是把純硅和多孔載體復(fù)合。

第三，是制作一個多金屬的化合物，讓硅載入里面。

目前我們主要是做這三方面的研究。

中國粉體網(wǎng)：周教授，您認為目前固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化面臨的主要困境是什么？

周教授：我認為目前最大的難題就是成本問題，比如硫化物電解質(zhì)，今天聽報告時，有老師講到一噸要幾百萬，而液態(tài)電池1Wh幾毛錢的成本，固態(tài)電池卻需要十幾塊錢，雖然其性能上有優(yōu)勢，但是也沒有辦法大范圍的推廣。