一. 锂电池负极材料

锂电池主要由正极、负极、隔膜、电解液/电解质四大部分组成。

其中，负极材料主要起到能量储存与释放的作用，分为碳基材料、非碳基材料两大类。

（1）碳基材料：石墨、硬碳、软碳、石墨烯等。

（2）非碳基材料：硅基、钛基、锡基、合金等；在固态电池领域，硅基、金属锂为主要发展方向。

二. 三大负极材料比较

2.1 石墨负极

（1）特性：性能稳定、工艺成熟、成本低，是液态锂电池主流负极材料。

（2）分类：人造石墨、天然石墨。

（3）局限：当前实际比容量已达到360mAh/g，趋于理论最大值，性能提升空间有限。

2.2 硅基负极

（1）特性：理论克容量高达4200mAh/g，是石墨11倍。

（2）当前局限：在充放电过程中体积膨胀率高达300%，易导致电极结构破坏。

（3）改进方向：通过纳米化、材料复合化等方式抑制上述问题；对电芯结构、材料搭配有更高要求。

（4）分类：硅氧负极、硅碳负极。

2.3 金属锂负极

（1）特性：理论比容量高达3860mAh/g，锂密度低，减轻电池重量。

（2）当前局限：锂枝晶穿透（可能穿透电解质引发短路）、界面稳定性差（易形成高阻抗界面）。

（3）改进方向：优化固态电解质、电极相关工艺，提高稳定性和安全性。

3.1 制备工艺

（1）硅氧负极：预锂化技术，氧化亚硅合成→预锂化处理。

（2）硅碳负极：CVD法，多孔碳骨架制备→硅烷沉积→表面包覆。

3.2 核心原材料

（1）硅源：硅粉、硅氧粉、硅烷气（通过化学气相沉积分解产生硅）。国内供应商：硅烷科技、石大胜华、多氟多。

（2）碳源：气态碳源、多孔碳（作为骨架材料缓冲体积变化）。国内供应商：金博股份、元力股份。

3.3 负极制备厂商

目前国内已实现硅基负极量产的厂商包括：道氏技术、杉杉股份、中科电气、翔丰华、璞泰来、尚太科技。

道氏技术：主营锂电材料、陶瓷材料，硅碳负极已量产并向固态厂商供货，自建多孔碳产线实现原料自供。

杉杉股份：主营锂电池负极材料和偏光片，硅氧负极、硅碳负极均已量产并实现批量交付。

中科电气：主营锂电负极、磁电装备，硅碳负极已完成中试产线，进入客户送样测试阶段。

翔丰华：主营石墨负极材料，硅碳负极启动试产，已向宁德、清陶、国轩等固态厂送样。