摘要：2025年5月20日，国家知识产权局公开数据库显示，江苏鑫华半导体科技股份有限公司与徐州金龙湖泛半导体材料研究有限公司联合提交了一项名为“硅碳负极材料及其制备方法和电池”的专利申请（公开号：CN120004265A，申请日期：2024年12月）。（来源：国家知

2025年5月20日，国家知识产权局公开数据库显示，江苏鑫华半导体科技股份有限公司与徐州金龙湖泛半导体材料研究有限公司联合提交了一项名为“硅碳负极材料及其制备方法和电池”的专利申请（公开号：CN120004265A，申请日期：2024年12月）。（来源：国家知识产权局官网）

该专利的核心在于构建一种性能优异的硅碳负极材料。其制备方法包含五个关键步骤：

第一步：碳的基石

热塑性树脂在特定高温下经历“第一碳化处理”，分子链在缺氧环境中断裂重组，转化为稳定的树脂碳骨架。

第二步：雕刻空间

树脂碳与活化剂（如KOH或ZnCl₂）均匀混合。在后续热处理中，活化剂如同“蚀刻工匠”，在碳骨架上精准雕刻出大量孔洞，形成高孔隙率的树脂基多孔碳。

第三步：稳固骨架

“第二碳化处理”进一步提升多孔碳的稳定性。碳原子在高温中重新排列，消除结构缺陷，为后续承载硅奠定坚实基础。

第四步：硅的安家

在化学气相沉积（CVD）设备中，含硅气体（如硅烷）在高温下分解。硅原子如同“寻巢的雨燕”，精准沉积在多孔碳内部的孔壁表面，形成高负载量的硅沉积多孔碳结构。

第五步：碳的保护衣

最后在硅沉积多孔碳表面构筑一层致密的碳包覆层。这层“碳外衣”既缓冲了硅在充放电过程中的剧烈体积变化，又显著提升了材料的整体导电性。

专利数据显示（来源：专利说明书CN120004265A），该工艺制备的多孔碳前驱体具有：

高比表面积：1000-1500 m²/g，为硅负载提供广阔空间

高孔容积：1.5-2.0 cm³/g，有效容纳硅体积膨胀

低电阻率：

基于上述特性的硅碳负极材料展现出：

高比容量：显著超越传统石墨负极的理论极限（372 mAh/g）

低电阻率：

循环稳定性提升：专利数据显示较常规硅碳材料提升20%以上

鑫华半导体在半导体级高纯材料领域的技术积累为开发高性能电池材料奠定了基础。徐州金龙湖泛半导体材料研究有限公司的加入，强化了产学研协同创新能力。（来源：江苏鑫华半导体官网技术介绍）

当前硅碳负极材料市场正高速增长。高工产研锂电研究所数据显示，2024年中国硅碳负极出货量同比增长超70%，动力电池领域渗透率提升至12%。（来源：GGII《2024年中国硅碳负极市场调研报告》）

该专利技术通过精准的“孔洞雕刻”与“硅-碳协同设计”，为解决硅基负极的体积膨胀与导电性瓶颈提供了新思路。随着工艺优化与规模化推进，此类高性能材料有望加速硅碳负极在高端动力电池中的应用进程。

来源：硅碳微视界