在新能源汽车与储能产业高速发展的浪潮下，锂离子电池对更高能量密度、更长循环寿命的追求已成为行业核心趋势。传统石墨负极理论容量逼近极限（372mAh/g），而硅碳负极材料凭借其高达 4200mAh/g 的理论储锂容量，成为突破电池性能瓶颈的关键选择。

然而，硅碳负极材料在制备过程中面临两大核心挑战：一是纳米硅粉极易团聚，难以实现均匀分散；二是硅在充放电过程中体积膨胀率高达300%以上，需要合适的粒径抑制膨胀、保障循环稳定性。

硅碳负极材料的分散困境

硅碳负极是将纳米硅颗粒复合于碳基体中形成的复合材料，其性能优劣直接取决于硅颗粒的粒径大小与分散均匀性。

• 粒径过大：硅颗粒超过临界尺寸（<150nm），充放电时体积膨胀（最高可达 300%）易导致材料粉化、结构坍塌，造成电池容量骤降、循环寿命缩短。

• 分散不均：纳米硅表面能极高，极易产生硬团聚，形成局部 “硅团”。这不仅加剧体积膨胀效应，还会导致电极内部导电网络断裂、离子传导受阻，显著降低首次库伦效率与快充性能。

传统的球磨、普通搅拌等工艺，存在粉碎效率低、粒径分布宽、易引入金属污染、批次稳定性差等缺陷，难以满足高端硅碳负极材料对纳米级均匀分散的严苛要求。

ATS高压均质技术精准分散

针对硅碳负极材料的技术难点，ATS 团队选用超高压系列均质机，搭配专为硬质耐磨材料设计的分散阀组，利用剪切、撞击、空化三重效应协同，构建高效、稳定、可控的分散处理方案。

本次实验所得样品平均粒径稳定在 110nm 左右，粒径分布窄、均一性好；浆料粘度降至 5.35cp，流动性与涂布性显著提升；团聚体完全打散，体系无沉降分层，分散稳定性优异。

分散后硅碳浆料外观状态图

分散后硅碳浆料粒径图

ATS 高压均质技术核心优势

1.高效分散，结构保全

分散效率大幅提升 ，无金属污染、无高温、无强剪切损伤，完整保留硅碳材料形貌、长径比与导电特性，保障电芯首次效率、循环寿命与倍率性能。

2. 精准控粒，性能稳定

可精确调控均质压力、循环次数、进料浓度，针对不同硅含量、粒径、碳包覆结构的硅碳材料定制化工艺，实现粒径均一、粘度稳定、批次一致性高，轻松衔接小试 — 中试 — 量产。

3. 降粘提效，适配量产

显著降低浆料粘度、提升流动性与脱泡性能，改善涂布面密度均匀性，减少缺陷，提升电极良品率与生产效率。4. 国产龙头，稳定可靠

ATS 深耕高压均质 20 余年，设备压力稳定、控制精度高、密封与腔体材质适配新能源浆料，达到国际一线水平，兼具国产化成本与本地化快速服务优势。

ATS 高压均质技术为硅碳负极提供高效、温和、可放大的分散解决方案，可广泛应用于纳米硅碳、硅氧碳、气相沉积硅碳、复合导电浆料等体系，支撑硅碳负极从实验室走向千吨级 / 万吨级量产，助力高比能锂电池性能升级。

END

关于ATS

安拓思纳米技术（苏州）有限公司成立于2001年，作为国产高压均质机领域的龙头企业，始终致力于为客户提供高效、稳定、智能的纳米化设备解决方案。安拓思深耕高压均质领域二十余年，压力稳定性、粒径控制精度、批次一致性等核心要求均达到国际一线水平，同时实现国产化成本优势与本地化快速响应，助力客户降本增效。

关于多宁生物集团中国领先的一站式生物工艺解决方案提供商，专注于提供生物制药产品从研发到商业化的全面解决方案，包括试剂耗材、仪器设备及服务。我们将通过生物工艺解决方案、实验室产品及服务两大业务板块，帮助合作伙伴实现高效、稳定、质量及成本可控的药物研发及生产流程。