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苏州翼动的超薄泡沫箔成就“钠电锂电无负极”的未来

发布时间:2025-10-27 浏览:52次

近日,行业传来一则令人振奋的消息:苏州翼动新能研发成功并开生产送样超薄星空泡沫铜箔(10-20μm,孔隙率90%)和超薄星空泡沫铝箔(15-30μm ,孔隙率85%)。这款产品以其颠覆性的结构特性,一经推出便获得了头部电池厂商的采购测试订单,预示着它可能在下一代电池技术,尤其是在“钠电/锂电少负极/自生成负极”这一前沿领域,扮演关键角色。

 

一.什么是“星空泡沫箔材"?它解决了什么核心痛点?

传统的集流体(正极铝箔、负极铜箔)是致密的金属箔,主要功能是收集和传导电子。而翼动新能的星空泡沫箔材,可以理解为一种 “三维多孔导电骨架” 式的集流体。

其核心优势在于:

1、超高孔隙率(85%-90%:意味着它绝大部分体积是空的,为活性物质的填充提供了巨大的空间和容量。

2、超薄与强度兼备:在维持极薄厚度的同时,其三维结构再复配高断裂伸长率的导电微涂层胶连体系,可以优于传统箔材的机械强度和柔性。

3、巨大的比表面积:三维网络结构使得其表面积远超二维平面箔材,降低接触阻抗,减少电流密度。

4、合适的孔径及孔间距范围这些特性解决了当前电池,在追求超高能量密度的同时,又要低成本的“少负极/自生成负极”技术路线的核心痛点:可以在不需要有钠电硬,锂电石墨的情况下,还能保证电池的容量、倍率性能和循环寿命。


二、在“少负极/自生成负极“领域的革命性应用前景

 

“少负极”技术旨在极大减少预锂化/预钠化的负极材料使用;而“ 生成负极” 则更为激进,通常在组装时无负极或仅有极薄的特殊种子层,在首次充电时从正极获取金属离子,在负极集流体上“ 自生成”一层负极。苏州翼动新能的泡沫箔材,为这两种技术提供了理想的负极“基座”。

1. 钠离子电池:泡沫铝箔的巧妙应用

传统认知中,铝与钠在低电位下会发生合金化反应,因此钠电负极集流体通常沿用铜箔。虽然特殊种子层及导电涂碳层可以解决此问题,但泡沫铝箔的出现,为钠电负极设计打开了新思路。

1.1作为“ 自生成负极” 的宿主:超薄泡沫铝箔本身可以作为负极集流体。其巨大的三维空间和比表面积,可以高效地容纳在首次充放电过程中析出的钠金属。这种结构能有效分散电流密度,抑制枝晶生长,提升安全性。

1.2与多孔碳材料的完美复合:绝佳的孔径及均一性,以及超高的孔隙率,适配微镀锌、镀锡、镀镍

VGCF(气相生长碳纤维)、晶级碳管等多孔碳系列,泡沫铝箔可以成为一个强大的“活性骨架”。

例如:镀锌、镀锡泡沫铝箔:镀锌是优秀的钠离子负极材料,将其微镀在泡沫铝骨架上,形成了集导电、亲钠亲锂缓冲体积膨胀、提供储钠位点于一体的高性能负极。

1.3VGCF/晶级碳管复合泡沫铝箔:将这些高比表面积、结构稳定的碳材料填充或生长在泡沫铝的三维孔道中,构建了优异的导电网络和离子传输通道,极大提升了负极的容量和循环稳定性。

 

2. 锂电池:泡沫铜箔的无锂负极“巧妙复合”

 

在锂电池无负极技术中,泡沫铜箔的价值更加凸显。

理想的锂金属沉积基底:在无负极电池中,锂金属需要在首次充电时均匀地沉积在铜箔上。传统的光滑铜箔极易导致锂枝晶的局部生长和“死锂”的形成。而星空泡沫铜箔的三维多孔结构能将锂金属“锁”在孔洞内部,实现超高比表的均匀成核和沉积,显著提升库伦效率和安全性能。

碳纤维的“巧妙复合” :正如您所说,将碳纤维(如VGCF晶级碳管 与泡沫铜复合,可以在其孔道内构建一个亲锂的导电网络。这个网络不仅能引导锂的均匀沉积,还能有效缓冲充放电过程中的体积变化,是实现长寿命无负极锂电池的关键技术路径之一。

作为“少负极”的强化骨架:即使使用少量硅碳或石墨负极,将其浆料填充到泡沫铜箔中,就能形成微薄的负极涂层并不会开裂、脆化、脱落,同时三维导电网络保证了优异的倍率性能,厚度只有原来的1/10,从而实现更高的能量密度,而且成本优势巨大。


三、大规模量产后的成本优势与行业影响

苏州翼动新能的独特技术,使该产品能实现稳定、低成本的大规模量产,其成本优势将来自两方面:一是材料本身的生产速度,以及孔隙率高而用料更省减重;二是它所带来的电池综合制造成本和性能成本的下降(几乎无需负极端的设备、场地、工艺投资了),将颠覆电池整个负极产业。

 

对电池行业的影响:

1、加速“无负极/少负极”技术商业化:为这一最具潜力的高能量密度技术路线提供了最关键的底层材料解决方案,在现有体系、设备能力上使 500Wh/kg 及以上能量密度的电池成为现实。


2、推动钠离子电池性能突破:为钠电负极设计提供了全新的平台,有望解决钠电负极碳材料容量低、合金类材料体积膨胀大的问题,进一步提升钠电的能量密度和循环寿命,大大增强其对锂电的竞争力。

 

3、重塑电池制造工艺:可能需要开发新的电极浆料填充、辊压技术,甚至催生出全新的“集流体-电极一体化”制造工艺。

对箔材行业的影响:

1、从“商品”到“技术产品”的升级:集流体不再仅仅是标准化的金属薄片,而是变成了具有复杂微观结构、定制化功能的高技术壁垒产品。行业价值重心将从单纯的加工费转向技术溢价。

2、引发新一轮技术竞赛:传统箔材巨头(如诺德、嘉元等)将面临巨大挑战,必须投入研发跟进类似的多孔集流体技术,否则将面临市场被颠覆的风险。

3、产业链重构:上游设备商需要开发能够生产这种超薄、高孔隙率泡沫金属的装备;下游电池厂则需要重新评估供应链,提前与具备核心创新能力的箔材供应商深度绑定。

 

结语

 

苏州翼动新能的星空泡沫箔材,绝非简单的工艺改进,而是一次材料体系的底层创新。它精准地切中了下一代电池技术发展的咽喉,为困扰业界多年的负极难题提供了一个极具想象力的解决方案。

尽管其大规模应用的可靠性、一致性和长期循环数据仍需市场检验,但它的出现无疑已经为电池和箔材两个行业投下了一颗“深水炸弹”。它告诉我们,技术的突破往往来自于对最基本逻辑第一性原理的重新思考。当集流体从二维走向三维,电池的未来,也正随之展开一片全新的浩瀚“星空”。