硅纳米线(SiNW),指直径在几纳米到几十纳米之间,长度可以在几百纳米到几微米不等的一维纳米材料。硅纳米线具有机械柔性、量子尺寸效应以及高比表面积,主要应用于复合材料、光电器件、生物医学以及能源储存等领域。
硅纳米线制备方法包括热蒸发法、激光烧蚀法、纳米电化学法、化学气相沉积法、模板法等。化学气相沉积法指以介孔材料作为基底,先通入惰性气体,再通入反应气体,经高温加热、沉积反应等流程制得成品,该法具有生产效率高、成品质量好等优势,适合进行连续化生产,为硅纳米线主流制备方法。未来伴随技术进步,我国硅纳米线行业将逐渐往高质量方向发展。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年中国硅纳米线(SiNW)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,硅纳米线主要应用于复合材料、光电器件、生物医学以及能源储存等领域。在复合材料领域,硅纳米线可用于制造硅纳米线/硅碳基体复合材料、二氧化硅/聚合物纳米复合材料;在光电器件领域,其可用于制造光电探测器以及光伏电池;在生物医学领域,其可用于生物传感器以及药物递送系统中;在能源储存领域,其可用于制造锂离子电池。
近年来,我国硅纳米线研发热情持续高涨,已取得众多新进展。2023年10月,北京大学电子学院科研团队设计了一种新型硅纳米线,该材料能够实现高效率光调制,并基于该材料成功制备出全球首个电光带宽达到110GHz的纯硅调制器。未来伴随研究不断深入,硅纳米线行业发展速度将进一步加快。
目前,我国硅纳米线行业尚处于起步阶段,以实验室研发为主,已布局其研发赛道的企业及科研机构包括拓米科技、捷创新材、齐岳生物、浙江大学、中国科学院、苏州大学功能纳米与软物质研究院等。拓米科技已具备硅纳米线负极材料批量化生产实力,产品可用于动力电池制造过程中,未来有望成为我国硅纳米线代表企业。
新思界
行业分析人士表示,受益于下游行业发展速度加快,我国硅纳米线应用需求不断增长,市场空间持续扩展。随着行业景气度提升,我国硅纳米线研发热情持续高涨,伴随研究深入、技术进步,其应用范围将进一步扩展。预计未来一段时间,随着本土企业持续发力,我国硅纳米线商用化进程将进一步加快。