在全球能源轉型浪潮推動下，提升鋰電池能量密度，已成為產業發展的關鍵命題。作為石墨負極的顛覆性替代方案，硅基負極材料因其理論比容量遠超傳統石墨材料，被視為下一代高能量密度鋰電池的關鍵材材料。
行業趨勢：硅碳負極的產業化機遇
近年來，化學氣相沉積（CVD）法制備的硅碳負極憑借優異的性能、成本優勢和穩定性，成為當前研發與產業化的重點方向。
CVD 法核心工藝
· 多孔碳骨架制備：通過碳化、活化工藝形成高孔隙率載體。
· 硅沉積：將硅烷通入多孔碳，熱解生成納米硅顆粒均勻填充孔隙。
· 碳包覆：表面包覆導電碳層，提升循環穩定性。
多孔碳碳化窯
技術突破：硅碳負極裝備的開發與應用
蘇州非礦院整合非標裝備設計能力與熱工技術積累，開發硅碳負極核心裝備，助力行業突破產業化瓶頸。
多孔碳制備—碳化回轉窯
蘇州非礦院設計、制造的碳化回轉窯采用專利組合密封+精準控溫技術滿足多孔碳前驅體材料高揮發物料的處理，系統自帶高溫過濾系統確保排焦順暢、高收率，不僅產能高，而且滿足連續化規模生產需求，解決了低溫碳化行業無法長期穩定運行的痛點。目前在多個項目上已成熟應用。
通過對升溫和恒溫溫度及停留時間焙燒控制，確保多孔碳前驅體材料高揮發的去除，并對高濃度易燃易爆揮發份進行除塵、焚燒、余熱回收利用等處理，保證環保指標達標、產能穩定、減少系統運行成本的目的。
多孔碳制備—活化爐
公司開發多孔碳活化回轉窯滿足了水蒸氣、二氧化碳多種活化工藝使用要求，采用獨家研發氣固二相均勻反應技術，開發了工藝氣體噴射系統。通過精準控制反應區間溫度、利用特有揚料抄板形式讓工藝反應更加均勻，采用高溫過濾裝置確保物料收集和尾氣正常穩定排放，系統穩定可靠，可以有效解決水蒸氣、二氧化碳活化工藝產生的關鍵問題，如反應不均勻、效率低、物料跑料率高、廢氣易燃易爆等。
通過水蒸氣、二氧化碳活化與碳基材料均勻反應，高溫反應在碳材料中形成孔隙結構，制備出多孔碳材料。該工藝的關鍵在于精確控制溫度（影響反應速率和孔隙結構）、時間（決定活化程度和孔隙大小）和氣體流速（影響反應均勻性和效率），以獲得理想的孔隙結構。
CVD氣相沉積回轉窯
硅碳包覆—CVD氣相沉積回轉窯
結合硅基材料的反應機理和工藝特點，通入多種反應氣體，實現窯體內質量、流速、壓力精準控制，系統連續式長期運行，目前在多個項目上已成熟應用。
· 規模化生產：構建壓力場、氣體場、溫度場的多場耦合協同機制，通過自動穩壓、氣態均布和精準控溫設計，解決了CVD回轉窯包覆均勻性的難點，可實現間歇及連續化運行生產。
· 控溫設計：加熱方式模塊化設計，實現快速檢修維護。復合測溫方式確保穩定燒成質量。
· 工藝設計：質量流量計精準控制氣氛，窯爐傾角、轉速可調，控制煅燒時間。
· 安全保障：組合密封+氮氣保護+緊急放散和泄爆+工藝氣體管路壓力檢測等，組成安全系統，保障工業化生產。