技術頻道

娓娓工業(yè)
您現(xiàn)在的位置: 中國傳動網(wǎng) > 技術頻道 > 技術百科 > 鋰離子電池行業(yè)負極材料可多重選擇

鋰離子電池行業(yè)負極材料可多重選擇

時間:2024-08-01 14:50:30來源:鉅大LARGE

導語:?據(jù)了解,負極材料最初商業(yè)化的只有MCMB(中間相碳微球),接著人造石墨開始大量應用,彼時天然石墨也有,但很多廠商應用得并不好。隨著電池工藝和電解液技術的不斷進步,天然石墨以其較低的價格越來越多地應用在各類鋰離子電池中。

  目前負極材料的市場大部分為天然石墨和人造石墨混搭使用,既能新增電池容量,又能新增循環(huán)次數(shù)。一位在鋰離子電池負極材料領域多年的從業(yè)人員表示。據(jù)了解,負極材料最初商業(yè)化的只有MCMB(中間相碳微球),接著人造石墨開始大量應用,彼時天然石墨也有,但很多廠商應用得并不好。隨著電池工藝和電解液技術的不斷進步,天然石墨以其較低的價格越來越多地應用在各類鋰離子電池中。

  在商業(yè)應用中,石墨類碳材料技術較為成熟,市場價格也比較穩(wěn)定,因鋰離子動力鋰離子電池對能力密度、功率密度,以及安全性能等要求不斷提升,高容量、高安全、穩(wěn)定性好、價格低廉的負極材料成為研究討論的熱點。

  上海杉杉科技有限公司研發(fā)總監(jiān)喬永民指出,動力鋰離子電池的負極材料還未形成自己的體系,廠家也有不同的選擇。

  人造與天然石墨混搭

  國內(nèi)最先應用的是人造石墨,這幾年反過來開始用天然石墨了,目前國內(nèi)天然石墨的出貨量還是非常高的。深圳貝特瑞先進材料事業(yè)部總監(jiān)王政表示。

  他認為,人造石墨的循環(huán)性能相對會好一些,但是天然石墨做好了,循環(huán)性能也不會差,貝特瑞以出口為主,三星用貝特瑞的天然石墨,性價比就非常高,關鍵在于與電解液的匹配。

  一般來講,天然石墨容量高、壓實高、加工性能好、成本低,安全性差、循環(huán)性能差、對電解液的選擇較挑剔,但由于可以使正極容量發(fā)揮提高,相對成本還會下降,因此普遍用做小電池和手機電池。人造石墨克容量發(fā)揮較低、壓實低、加工性能難以把握、成本高,循環(huán)和倍率性能好、對電解液的選擇不挑剔,一般用做大容量電池和倍率電池。

  記者了解到,由于現(xiàn)在大多廠商越來越追求高能量密度,對負極材料能使用的壓實密度要求也越來越高,但純天然石墨因其循環(huán)膨脹較大,電解液消耗多,高壓實下吸液性能較差,倍率性能較差,所以真正能夠應用到高容量體系的不多。

  有關天然石墨產(chǎn)品的穩(wěn)定性和循環(huán)壽命,考驗的是每個廠的生產(chǎn)加工流程和工藝、技術的控制,一位負極材料技術研發(fā)人員告訴記者,日本之所以用天然石墨也能將電池容量和性能做得很好,是因為他們將國內(nèi)廠商所供應的石墨粉買回去,自己還會進一步加工處理,之后再使用或輾轉(zhuǎn)高價賣回國內(nèi)市場,而國內(nèi)目前的技術水平還用不好天然石墨。

  同時,他指出,正因為國內(nèi)電池公司技術還有所欠缺,所以目前國內(nèi)市場以天然和人造石墨混用為主,降低成本的同時也降低了電池的制造難度。

  現(xiàn)在很多手機電池廠商,為了彌補天然石墨的缺點,按一定比例摻雜人造石墨,如鋁殼電池用高端天然石墨摻混少量低端人造石墨,對提高循環(huán)和降低成本效果就不錯。青島一負極材料廠的業(yè)務經(jīng)理徐小姐指出,隨著客戶對各項性能要求的提高,高端人造石墨在手機電池將得到廣泛應用。

  長沙星城副總經(jīng)理黃越華也表示,目前國內(nèi)市場以人造石墨居多,天然石墨原材料受限,制作工藝簡單,克容量最高只能做到370mAh/g,人造石墨目前可做到400mAh/g以上。

  他認為,人造石墨這兩年的使用會越來越超過天然石墨。

  高倍率負極材料的選擇

  隨著這幾年動力鋰離子電池的發(fā)展,以及人們有關快充和大倍率充電性能的追求,高倍率的電極材料日益受到重視。

  貝特瑞的天然石墨重要是用在消費類電池,長沙星城的人造石墨則重要針對動力鋰離子電池市場,2011年公司動力類負極材料占比40%。黃越華表示,天然石墨受限于原材料,人造石墨的原材料來源更廣泛。

  對此,王政認為,人造石墨的原材料重要是石油焦,來源不穩(wěn)定,因此批次的穩(wěn)定性很差。天然石墨的原材料因為來源于石墨礦,一致性非常好。

  日本重要用的也是天然石墨,貝特瑞在國內(nèi)整個負極材料市場占比30%左右,大部分就是天然石墨。

  人造石墨雖在國內(nèi)應用較早,但是更核心的技術仍為日本廠商所壟斷。從長遠看,我認為天然石墨是個趨勢。一位負極材料技術人員告訴記者。

  他表示,日本已用天然石墨做動力鋰離子電池,就是在天然石墨表面包覆一層導電炭黑,以解決其吸液性問題和晶面取向問題,但是容量和首次效率會略受影響。國內(nèi)也有人在天然石墨表面包覆硬炭的,但不是很均勻,且批次穩(wěn)定性不好,制約了推廣。

  此外,安全性、循環(huán)性、大倍率充放電性能好的鈦酸鋰,也成為動力鋰離子電池負極材料的最佳選擇之一。喬永民認為,鈦酸鋰在混合動力汽車和儲能領域有一定的需求空間。但因電壓平臺太高,脹氣等問題難以解決,國內(nèi)廠商技術不足,且價格較貴,目前還無法批量使用。從成本上講,軟碳和天然石墨可能會是未來應用的趨勢,現(xiàn)實是因為高溫性能難以解決,使軟碳和硬碳目前實用化仍比較困難。

  有業(yè)內(nèi)人士表示,軟碳單獨使用沒有優(yōu)勢,與石墨摻雜使用應該可以彌補缺點,可用于動力鋰離子電池或儲能領域,比如日本的軟碳基本都和人造石墨摻雜使用,目前正在推廣中。

  受新能源概念影響,鋰電行業(yè)投資愈演愈熱,日本負極材料巨頭在華建廠使競爭進一步加劇。持有長沙星城40%股份的當升科技(300073.SZ)披露,長沙星城今年一季度業(yè)績情況并不理想。

  黃越華表示,2011年經(jīng)濟環(huán)境不好,公司營收2000萬,近一兩個月稍微好轉(zhuǎn),這幾年負極材料的小公司也越來越多了。

  有關日本負極材料巨頭在華建廠對國內(nèi)負極材料產(chǎn)業(yè)造成的沖擊,王政則認為,這對貝特瑞來講不是個壞事情,畢竟貝特瑞有產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢在。在他看來,負極材料的競爭還是要看大家的技術,只要有技術優(yōu)勢,自然是有信心面對競爭的。


標簽: 電池

點贊

分享到:

上一篇:在選擇電池時要考慮的一些因素

下一篇:電動汽車電池使用和保養(yǎng)要注...

中國傳動網(wǎng)版權(quán)與免責聲明:凡本網(wǎng)注明[來源:中國傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國傳動網(wǎng)(www.treenowplaneincome.com)獨家所有。如需轉(zhuǎn)載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個人轉(zhuǎn)載使用時須注明來源“中國傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權(quán)法律責任。

網(wǎng)站簡介|會員服務|聯(lián)系方式|幫助信息|版權(quán)信息|網(wǎng)站地圖|友情鏈接|法律支持|意見反饋|sitemap

中國傳動網(wǎng)-工業(yè)自動化與智能制造的全媒體“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新服務平臺

網(wǎng)站客服服務咨詢采購咨詢媒體合作

Chuandong.com Copyright ?2005 - 2024 ,All Rights Reserved 版權(quán)所有 粵ICP備 14004826號 | 營業(yè)執(zhí)照證書 | 不良信息舉報中心 | 粵公網(wǎng)安備 44030402000946號