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早在20世紀(jì)70年代，硅作為一種鋰存儲(chǔ)材料就已受到研究者的關(guān)注。實(shí)際上，諸多電池開發(fā)人員早期首選的負(fù)極材料是鋰金屬，但由于鋰金屬負(fù)極在長(zhǎng)期循環(huán)過(guò)程中存在諸如鋰枝晶、粉化、死鋰等一系列問(wèn)題，同時(shí)，鋰金屬的價(jià)格高且波動(dòng)大，再加上生產(chǎn)存儲(chǔ)環(huán)境要求苛刻，人們開始尋找替代鋰金屬的負(fù)極材料，硅基材料就是其中最有希望的一類。

近年來(lái)，硅碳負(fù)極材料在動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)用日益增強(qiáng)，年產(chǎn)量己突破千噸級(jí)別，并預(yù)期將逐步邁向萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模。在消費(fèi)電子市場(chǎng)，特別是在電動(dòng)工具和智能穿戴設(shè)備中，硅基材料的應(yīng)用比例也在穩(wěn)步提高。電阻率和壓實(shí)密度作為衡量粉末樣品性能的重要參數(shù)，也是目前最受業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的參數(shù)。我們使用FDM-1650產(chǎn)品，對(duì)不同的硅碳材料進(jìn)行測(cè)試，可以對(duì)比出不同的硅碳材料的電阻率和壓實(shí)密度的差異。

? 測(cè)試方案：

測(cè)試樣品：硅碳；

測(cè)試原理：四探針模式；

測(cè)試參數(shù)：實(shí)驗(yàn)面積201.06mm²，樣品量1g，采用變壓模式進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試壓強(qiáng)范圍：10-200MPa，壓強(qiáng)步進(jìn)20MPa，保壓時(shí)間10S。

? 測(cè)試結(jié)果分析：

圖1 壓強(qiáng)VS電阻率

圖2 壓強(qiáng)VS壓實(shí)密度

表 1硅碳的電阻率和壓實(shí)密度

如上圖表所示，硅碳的電阻率在測(cè)試中隨著壓強(qiáng)的增大而減小，壓實(shí)密度隨壓強(qiáng)的增大而增大。在200MPa壓強(qiáng)下，5個(gè)硅碳樣品的電阻率大?。汗杼?1>硅碳-2>硅碳-3>硅碳-4>硅碳-5。5個(gè)硅碳樣品的壓實(shí)密度大小是：硅碳-5>硅碳-1>硅碳-2>硅碳-3>硅碳-4。

由此可知，在大壓強(qiáng)下樣品硅碳-5的導(dǎo)電性能最好，硅碳-5的壓實(shí)密度最大。

? 結(jié)論

我們通過(guò)FDM-1650系列產(chǎn)品對(duì)不同的硅碳粉體進(jìn)行電阻率和壓實(shí)密度測(cè)試，可進(jìn)一步明確材料導(dǎo)電性及壓實(shí)性能隨壓強(qiáng)的變化關(guān)系，為高性能硅基體系篩選提供新的思路。