2019年全球动力电池115.2GWh，市场规模约174亿美元，动力锂离子电池装机量占全球总量的89%，锂离子电池产业已步入了高速发展阶段，预计2030 年动力电池达到953亿美元，采用具有高容量硅基负极材料取代石墨已成为行业主流发展趋势。

本项目围绕纳米空心硅及其相应的硅碳复合材料制备方法，研发了一系列具有自主知识产权的工艺路线和技术，目前尚未见具有相似结构和特征的同类产品报道，从纳米空心硅到硅碳复合材料的制备技术具有唯一性。通过一系列材料形貌和电化学、热力学特性测试证实，自主研发的纳米空心硅负极材料与普通纳米硅和硅碳复合材料相比，具有明显的性能优势，颗粒度小于150nm，中空结构能够为硅嵌锂时的体积膨胀预留充足空间，有效缓冲硅的体积变化效应，抑制SEI膜在外部电极界面的过度生长，从而在保证硅负极高比容量的前提下，获得稳定的电化学循环特性，从根本上解决硅负极材料循环稳定性差的问题，稳定产品的比容量规格为 600mAh/g，更高比容量产品正在中试阶段。通过一系列纳米空心硅碳复合工艺，团队不仅能保证复合过程中纳米空心硅的结构不被破坏，还可以实现碳在空心硅表面微观尺度上的均匀包覆，同时可将纳米空心硅碳复合材料与比容量较低的石墨负极混合，生产具有不同比容量的纳米空心硅碳复合负极产品，实现产品分级。团队自主研发了纳米空心硅负极材料的流化床生产工艺，采用分段温度控制方法一步气相沉积制备纳米空心硅，实现了该材料的连续批量制备。