【會議報告】多孔碳關鍵合成設備及技術

中國粉體網訊  在新能源領域，硅基負極正以其超高的理論比容量和出色的綜合性能，成為下一代鋰電池負極材料的熱門之選。隨著技術的不斷突破和市場的持續拓展，硅碳負極市場正迎來前所未有的發展機遇。

多孔碳材料，因其獨特的孔隙結構和優異的吸附性能，在硅碳負極中扮演著緩解硅體積膨脹、提升電池循環穩定性的關鍵角色。近年來，隨著固態電池大熱，硅碳負極的滲透率預計將突破25%。在這一賽道中，多孔碳作為硅碳負極的“骨架”，直接決定了電池的循環壽命與能量密度。

多孔碳的定義及制備方法

多孔碳主要由碳元素組成，其結構中存在大量的孔隙，這些孔隙大小不一、形狀各異，從微孔（孔徑小于2納米）、介孔（孔徑在2到50納米之間）到宏孔（孔徑大于50納米）都有分布。多孔碳具有孔隙結構豐富、比表面積大等結構特點。

多孔碳材料可以通過多種含碳物質制備得到，如生物質（木材、秸稈、椰殼等）、煤炭、有機聚合物等。這些原料經過不同的處理方法如活化、碳化等轉化為具有多孔結構的碳材料，再采用氣相包覆/沉積CVD爐進行工藝煅燒，得到鋰離子電池電極材料所需物料。

多孔碳材料活化工藝

多孔碳材料的活化原理是利用氧化性氣體（如水蒸氣、二氧化碳等）在高溫下與碳材料發生反應，刻蝕碳材料的表面和內部結構，從而形成孔隙。其活化工藝步驟是首先對原材料進行炭化處理，去除其中的揮發分得到炭化料；然后將炭化料與活化劑在高溫下進行活化反應；最后對活化后的多孔碳進行洗滌和干燥，去除雜質和活化劑殘留，得到最終的多孔碳產品。

多孔碳材料的包覆/沉積煅燒

多孔碳沉積是一種在特定的條件下，將碳源物質以一定的方式附著或填充到基底材料或已有結構上，形成具有多孔結構的碳材料的過程。在這個過程中，碳源經過一系列的物理或化學變化，在基底上逐漸積累并形成多孔的碳層或碳結構。

多孔碳包覆是指在已有的核心材料（可以是金屬顆粒、納米粒子、其他材料的顆粒等）表面覆蓋一層多孔碳材料，形成核—殼結構的過程。其目的通常是為了改善核心材料的性能，如提高穩定性、導電性、抗氧化性等，同時利用多孔碳的特性（如高比表面積、豐富的孔隙結構等）來增強材料的吸附能力、儲能能力等。

咸陽科源新材裝備有限公司

咸陽科源新材裝備有限公司是國內最早研發回轉式動態干燥、煅燒技術和設備的生產單位之一，與新能源鋰電池產業同步成長，積累了大量的優質客戶和良好口碑，在工藝節能、密封性能、物料均勻性等方面具有技術優勢，所生產的回轉爐、輥道爐系列產品與國內主流行業廠家，如寧德時代、貝特瑞、比亞迪、杉杉等建立良好的合作關系。

針對固態電池相關的技術、材料、市場及產業等方面的問題，中國粉體網將于2025年3月18-19日在安徽·蚌埠舉辦2025全固態電池技術交流大會暨第一屆干法電極技術研討會。為致力于固態電池技術開發的企業，科研院校，以及新能源汽車、儲能、消費電子等終端企業提供信息交流的平臺，開展產、學、研合作，助推固態電池產業化發展。屆時，來自陜西科技大學的劉曉旭教授將作題為《多孔碳關鍵合成設備及技術》的報告。

本報告將介紹碳材料在儲能器件中的應用及咸陽科源公司及產品介紹。

專家簡介：

劉曉旭，陜西科技大學教授/博導，材料物理系主任，新加坡南洋理工大學/哈爾濱工業大學博士后，陜西省青年科技者協會理事，中國電工學會青工委委員、工程電介質專業委員會、電子元器件關鍵材料與技術委員會委員，入選陜西省“高層次人才”計劃。近幾年承擔與完成科技部、自然基金委與省部級科研項目20多項。申請及授權發明專利30多項，企業轉化18項。研究成果獲得中國輕工聯合會技術發明二等獎、黑龍江自然科學二等獎與技術發明一等獎各1項。近年在Advanced Energy Materials、ACS Nano、JACS等國內外學術期刊上發表SCI論文120多篇，入選斯坦福全球2%高被引學者。

參考來源：陜西科技大學、科源窯爐等

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