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  • 【江南都市网】电池如何“更能装”?南昌大学岳之浩教授团队攻克硅负极材料“膨胀”难题
  • 作者:皮婉婷 摄影:江南都市网
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  • 发布时间:2026-01-28字体:[
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    江西首条千吨级硅碳负极材料生产线即将建成

    “大部分人的手机一天要充一次电甚至几次电,而使用我们材料的电池,可以让手机两到三天才充一次电。”近日,南昌大学共青城光氢储技术研究院常务副院长、江西江铜硅瀛新能源科技有限公司董事长岳之浩教授向记者描绘了这一前景。实现这一突破的背后,是团队在材料底层研发上的持续攻坚。

    不仅如此,记者注意到,江西首条千吨级硅碳负极材料生产线也即将建成。这一进展不仅代表着岳之浩团队研究成果的产业化突破,更是江西省在新能源材料领域布局的重要里程碑。

    电池如何“更能装”?

    走进位于江西共青城的南昌大学光氢储技术研究院实验室,岳之浩教授正与团队成员一同分析最新一批硅碳负极材料的测试数据。

    岳之浩从2008年攻读研究生起,一直从事的都是硅材料相关研究。博士毕业后,他来到南昌大学工作。彼时,市场对硅负极材料的需求正旺,而这是决定锂电池能量密度的关键一环。他随即带领团队,聚焦于锂电高性能负极材料的研发攻关,直面行业核心痛点。

    “能量密度,简言之,就是用更少的材料储存更多的电能,让电池单次续航更久。”岳之浩解释道,能量密度主要看两个维度:一是质量能量密度,即每公斤能储存多少度电(以瓦时/公斤计)。例如无人机,期望电池重量更轻、续航更长,同等一公斤的重量,储电越多越好。二是体积能量密度,即单位体积能储存多少电能。像手机,内部留给电池的空间极为有限,目标是在固定体积内“塞”进更多电量。

    他介绍,目前常规电池的能量密度多在每公斤200多瓦时左右,而采用其团队研发的硅碳负极材料的电池,能量密度已能提升至每公斤360瓦时,相当于每公斤储电能力提升了至少1.5倍。“以手机为例,如果用能量密度220瓦时/公斤的电池,可能一天一充还不够;若换成360瓦时/公斤的,续航有望支撑两天一充。”

    以“弹性空间”给硅基材料“放气”

    在位于共青城市的江西江铜硅瀛新能源科技有限公司,江西首条千吨级硅碳负极材料生产线即将建成。

    从实验室的克级制备到工厂的吨级生产,这条产业化之路,岳之浩与其团队走了约十年。

    2014年起,岳之浩团队开始专注锂电硅负极及其辅材研究,其间不断尝试不同技术路径。“硅基材料在充电时存在体积膨胀问题,就像给气球不断充放气,普通结构很快就会破裂。”岳之浩说,针对这一世界性难题,团队创新提出三维球状多孔碳骨架结构设计,采用气相沉积工艺与多孔碳复合技术,为硅颗粒创建了可自适应膨胀的“弹性空间”。这已是团队自主研发的第三代技术。

    常规的石墨负极材料只有约360毫安时每克。历经数百次实验调试,岳之浩团队成功研制出可逆比容量达1000—2200毫安时每克、循环寿命大于3000圈(与石墨复配500毫安时每克)的气相硅碳负极产品。“循环寿命好比手机的电池可以充放电多少次。寿命越长,意味着电池的耐用性越强。”岳之浩说,这一性能指标不仅超越了国际同类竞品,更打破了美国企业的技术垄断,使我国在该领域技术水平达到国际领先地位。

    为了推动这项技术走出实验室,2023年2月,岳之浩创立企业,专门推动硅碳负极材料技术的产业化。同年,公司自主研发的气相硅碳负极技术斩获第八届“创客中国”锂电(新能源)中小企业创新创业大赛创客组全国一等奖。

    “产品送样后,市场反响很好,坚定了我们产业化的信心。”岳之浩说,2025年,公司在江铜集团和南昌大学的共同支持下,和江西铜业鑫瑞科技有限公司达成深度投资合作,公司更名为江西江铜硅瀛新能源科技有限公司。

    如今,该企业已推出泰山系列长循环、嵩山系列高能量、华山系列高倍率三大硅碳负极产品矩阵,单批次最高可实现百公斤级生产。江西江铜硅瀛新能源科技有限公司副总经理王楚表示,硅碳负极材料契合高性能固态电池需求,发展潜力巨大,将助力企业拓展新能源领域布局。

    从实验室到生产线的人才培养闭环

    “技术要突破,人才是关键。我们的研究生培养直接与产业化需求相对接。”岳之浩教授特别强调了团队的人才培养理念。目前,他指导的二十多名研究生和数位博士生中,有三分之二以上直接在产业化研究院从事课题研究,成为中试项目和技术孵化的骨干力量。

    这种独特的培养模式创造了良性循环,已毕业的硕士生进入宁德时代、比亚迪、欣旺达、孚能科技、万华化学等龙头企业工作,积累产业经验后,又有多位选择回到团队攻读博士学位。

    “他们带着产业一线的真问题回来,希望和我们一起把下一代技术推向产业化。”岳之浩欣慰地表示,更有几位学生毕业后直接留在项目公司工作,形成了从“在校研究”到“企业实践”再到“回校深造”的完整循环。这些学生也成为连接科研与产业的桥梁,让技术更快走向应用。

    “我们不仅要做好一个产品,更是要建立起中国自主可控的高性能负极材料技术体系和人才培养体系。”岳之浩表示,在全球新能源产业竞争日益激烈的今天,材料技术的突破关系着国家在这一领域的竞争力。

    在南昌大学“双一流”学科材料科学与工程学科的强力支撑下,岳之浩教授团队的成功实践,为高校科技成果转化和人才培养提供了可复制的“江西模式”。从实验室研究,到技术突破,再到产业化应用,一条完整的创新链条正在江西焕发勃勃生机。

    原文链接:

    http://www.jnds.com.cn/2026/0127/406085.shtml

    编    辑:吴雨虹

    责任编辑:毛梓人

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