在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）主办的2026SMM负极产业年会上，河南胜怀科技有限公司总经理孟亚龙围绕“基于NISCT技术新型硅碳负极材料”的话题展开分享。
市场背景
新能源汽车行业目前仍有用户存在续航焦虑、电量不足、充电慢等方面的担忧。在此背景下，高能量密度电池成为行业趋势。
技术背景
硅碳负极兼具高比容量和快充性能
硅材料优缺点均比较突出
►理论比容量高达4200mAh/g(Li4.4Si)，超过目前碳负极容量的10倍;
►元素丰度高：大陆地壳丰度27.6%
►密度(2.33g/cm3)略高于碳(2.25g/cm3)
►对锂电位0.4V，高于碳的0.05V，安全性好。
►体积膨胀造成颗粒粉化与脱落，循环性能差；
►SEI膜的反复破裂与生成，不稳定；
►体积能量密度较低；
►导电性较差，实际制造成本不低。
硅材料性能提升措施
应用前景
硅碳负极在新能源汽车中刮起应用“风潮”
硅碳负极在手机电池中应用“一骑绝尘”
硅碳负极在电动工具领域应用“遥遥领先”，硅碳负极在3C数码中的应用“遍地开花”，硅碳负极在无人机、机器人的应用持续提升。
市场预测
预计到2030年，全球硅碳负极出货量将突破22万吨，市场规模超1000亿。
破局路径
硅碳负极产业化的核心瓶颈与破局路径
体积膨胀引发结构坍塌
硅颗粒充放电过程中体积膨胀率超300%，易导致材料粉化、电极结构损坏，造成电池循环寿命骤降。
传统技术难破根源痛点
传统机械混合、外部碳包覆等方式，包覆层与硅颗粒结合力弱易脱落，无法从根源抑制膨胀、维持导电网络稳定。
本征缺陷制约电化学性能
硅本征电导率低于10-⁵S/cm，锂离子传输速率不足致倍率性能不佳；体积膨胀使SEI膜反复破裂再生，消耗电解液，充放电库伦效率低。
NISCT技术实现三重突破
通过原位包覆与界面共价键合，从根源解决核心痛点，达成“结构-性能-成本”的同步优化。
NISCT技术（“奈斯特”技术）——新一代原位包覆硅碳材料制备技术
石墨烯是已知强度最高的材料之一，是钢的200倍以上，具有良好的揉韧性，可以有效抑制硅的膨胀。石墨烯具有极高的载流子迁移率，可显著提升产品的首效。
内部“铜墙铁壁”
►纳米硅表面原位生长寡层石墨烯；►石墨烯错层结构；►硅和碳之间有化学键的建立；► 弹性包覆层
提高导电性、抑制膨胀、高倍率
利用自研原位包覆设备，在完全分散的纳米硅颗粒表面原位生长寡层石墨烯，硅碳之间建立化学键，形成具有弹性的包覆薄膜，不仅强度高韧性强，还能抑制硅的膨胀，提高导电性能。
双重碳修复
在硅碳材料表面再次进行二次碳包覆，修复缺陷界面，进一步避免与电解液的接触，提高首效，提升循环寿命。
NISCT技术机理
原位共价键合，强韧包覆防脱落
石墨烯与硅颗粒表面通过Si-C共价键结合，结合强度是传统机械包覆的5倍以上。充放电过程中，石墨烯包覆层随硅颗粒同步伸缩，不破裂、不脱落，持续稳定包裹硅颗粒，彻底解决传统包覆层易失效的问题。
石墨烯高强度缓冲，抑制体积膨胀
石墨烯具有超高力学强度（抗拉强度130GPa）、优异弹性与柔韧性，形成“刚性缓冲壳层”：一方面通过空间限域约束硅颗粒膨胀；另一方面通过自身形变吸收膨胀应力，避免硅颗粒粉化、电极结构开裂。
石墨烯超强导电网络，提升电子/离子传输
寡层石墨烯电导率达106S/cm，在硅颗粒表面形成连续、高效的三维导电网络，大幅提升材料整体电导率；同时，石墨烯层间间隙为锂离子提供快速传输通道，解决硅材料导电性差、倍率性能弱的痛点，可实现5C以上高倍率充放电。
NISCT技术优势
1. 更高容量、更高倍率
特殊结构设计，产品1.5V可逆容量最高2500mah/g，构建石墨烯导电网络，增强导电性能，最高可实现10C充放电。
2.更适配固态电池体系
产品表面原位包覆，更高振实，更高压溃强度，适配高压的固态电池体系。
3. 更安全
独家NISCT技术，避开G14专利封锁；工艺简单，批次稳定，产品交付有保证；生产过程中无危险气体，工艺更安全；
4. 超高性价比
独家工艺，超低成本， 大幅降低客户硅碳负极使用成本。
石墨烯复合工艺对比
几种工艺路线对比
低碳节能，极致性价比
量产突破
研磨
研磨腔容积400L； 单批次研磨时间6H；
原位包覆
核心设备，自主研发； 单批次产能5吨；
造粒碳化
稳定电极结构；形成致密复合碳包覆层；增加导电性。
