硅材料在不同粒径梯度下的抗压性能对比_苏州利电新能检测设备有限公司

硅材料在不同粒径梯度下的抗压性能对比

利电 2025-07-04 | 阅读：19

01、前言

硅是地壳中含量第二丰富的元素，储量丰富且成本相对较低。以硅为基础开发高性能电池材料，有利于降低电池成本，推动新能源电池产业的发展，因此硅在新能源电池领域具有重要的研究意义。首先，与传统石墨负极材料相比，硅的理论比容量更高，这意味着使用硅作为负极材料的电池，在相同质量或体积下能够存储更多的电能，从而提升电池的能量密度。其次，在可再生能源储能等多个领域，硅基电池中较高的能量密度可以使储能系统在有限的空间内存储更多的电能，提高储能效率。所以，近年来科研人员不断探索新的材料制备技术、电极结构设计和电池制造工艺，力求推动硅基负极材料的发展，拓宽更多应用领域。本文为探究硅材料的抗压性能，采用苏州利电的粉末压溃测试系统PMNS-100（设备图如下所示），对相同材料不同粒径的硅样品进行测试。

02、测试方案

①测试样品：硅；

②测试参数：粒径大小D50：5μm；D90：10μm；

测试模式：加压模式0-50mN，速率：1μm/s。

03、测试结果分析

图1：不同粒径梯度下的硅样品的应力应变曲线图

图2：样品压溃前后图片&压溃力散点汇总图

由压溃力散点图可知，不同粒径梯度下的硅粉末样品在压溃过程中表现出一定差异，取D50为5μm进行测试，Si样品压溃力均值为35mN左右；取D90为10μm进行测试，Si样品压溃力均值为43mN左右，压溃力大小分布呈现为Si（D90）>Si（D50），可知该工艺下的Si样品，大粒径颗粒比小粒径更耐压，表现出更好的抗压性。

04、结论

颗粒的抗压性与电芯循环稳定性、容量保持率等性能具有密切关联，苏州利电的粉末压溃测试系统可以通过对颗粒的抗压性进行表征，为硅基产品研发提供数据支持，提高产品竞争力。