中國粉體網訊 2025年9月23-24日，由中國粉體網聯合合源鋰創、江蘇省企業發展工程協會舉辦的第七屆高比能固態電池關鍵材料技術大會在江蘇蘇州成功召開。會議期間，我們邀請到了業內專家、學者，優秀企業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對中南大學教授、湖南宸宇富基新能源科技有限公司首席科學家周向陽的專訪。
中國粉體網：周教授，硅基負極被認為是固態電池中極具前景的負極材料，目前硅基負極面臨的挑戰有哪些？
周教授：硅基負極目前面對的挑戰主要是以下幾個方面，第一是載流子傳輸的問題，所謂載流子就是指電子和離子的傳輸問題；第二是固態界面問題，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：周教授，請您分析一下目前硅基負極制備技術的優缺點。
周教授：目前硅基負極制備技術可以講是百花齊放，主要有以下幾類方法，第一類是傳統砂磨法，第二類是目前開發的去合金化法，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。當然，目前行業最推崇的方法是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。
關于硅基負極制備技術的優缺點，我認為把以上方法應用在固態電池制備中都會存在問題，因為這些方法是專門針對液態電池開發的。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，導致應用在固態電池的時候會發生反應，例如會催化硫化物電解質的分解，所以未來，我們在降低碳含量方面做研究。
中國粉體網：周教授，固態電池用硅負極的未來開發方向有哪些？
周教授：關于硅基負極未來的開發方向，第一是提高硅本身的電導率，因為硅屬于半導體，而半導體特別是在大功率存放電的時候會產生極化；第二是解決界面問題，就是解決界面硅和電解質接觸時產生的大阻抗；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合進去，形成硅碳復合材料，我們現在做的工作，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，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：請您介紹一下您團隊在固態電池硅基負極研發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中做了很多的工作，其中在固態電池領域正在做的幾個工作，第一，是把成本降低，固態電池的產業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，我現在正在做的一個工作就是驗證光伏行業生產制造過程中的廢硅、切削粉，怎么把它做成固態電池用的負極材料，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：周教授，您認為目前固態電池產業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，今天聽報告時，有老師講到一噸要幾百萬，而液態電池1Wh幾毛錢的成本，固態電池卻需要十幾塊錢，雖然其性能上有優勢，但是也沒有辦法大范圍的推廣。
