人“膨胀”了容易带来负面效应，负极材料也一样。 

膨胀率是衡量锂离子电池负极材料优劣的重要参数之一，相关研究表明，负极膨胀率与电池的循环寿命呈现正相关的关系。膨胀问题加剧时，还可能引发漏液、短路等安全风险。 

膨胀现象的产生，主要归因于锂离子电池在充放电循环中脱嵌锂离子的过程，这一过程会引发电池结构的膨胀或收缩。在对锂离子电池充电时，负极侧发生的是插层嵌锂或合金化嵌锂的过程，因此负极材料一般会随着嵌锂深度的增加而发生明显的体积膨胀。 

 图示：电池膨胀鼓包 

膨胀效应会给负极材料本身以及电池带来不可逆的破坏。其一，会造成卷芯变形，负极颗粒形成微裂纹，SEI膜破裂重组，消耗电解液，循环性能变差；其二，会使隔膜受到挤压，尤其极耳直角边缘处对隔膜的挤压较严重，极易随着充放电循环的进行引起微短路或微金属锂析出。 针对不同的材料，膨胀所带来的破坏程度不尽相同。 以主流石墨负极中的天然石墨负极为例，锂离子从天然石墨负极嵌入和脱出时，石墨晶胞体积发生膨胀和收缩的数据是约12%。石墨负极材料在循环过程中的体积不断变化导致微裂纹、石墨化度降低、接触损失、SEI膜变化、金属锂析出、不均匀性等弊病产生。此外，石墨负极膨胀的多少还和它的取向度有关，各向异性的石墨材料在嵌锂过程中倾向于往同一个方向（石墨晶体的C轴方向）发生晶格膨胀，因此将导致电池发生较大的体积膨胀。 

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而对于冉冉新星的硅基负极材料而言，饱和嵌锂下的膨胀率高达320%，成为制约其规模化应用的关键瓶颈。巨大的膨胀带来的应力变化，不仅导致硅颗粒裂纹粉化、阻抗增大，还会使整个电极结构坍塌，损失容量，影响整个电池的安全性能。

如何解决天然石墨负极、硅基负极的膨胀问题，是产业界必须打通的关卡。 

针对天然石墨负极，一种常见的改性方法是表面包覆。通过这种方式，可以覆盖天然石墨表面的活性位点，减少不可逆副反应的发生，从而减小其比表面积和抑制SEI膜的生成，有助于制约和缓冲石墨的体积膨胀，增加其循环稳定性。 

而解决硅基负极所面临的膨胀问题，则是通过碳对硅基负极进行包覆，能够缓冲硅体积膨胀产生的应力变化，进而维持电极结构的完整性。 

在这一领域，J9实体早已走在行业前沿，通过采用独家工艺对天然石墨进行改性处理，将材料转化为各向同性，并提升材料的致密化程度，极大降低了天然石墨的膨胀率，满足锂电池对天然石墨负极材料的要求；同时，碳包覆技术为硅基负极提供了有效的解决方案，通过在硅材料外层形成硬炭和软炭致密层，形成‘核壳复合结构’，这层包覆层具备强各向同性，且可以起到机械缓冲层作用，从而进一步降低硅碳负极的体积膨胀。