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从智能手机到电动汽车 硅碳负极材料将迎来新发展

2020-04-07 09:17      责任编辑:慕羲和    来源:www.yb-a1b1.com    点击: 次
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从智能手机到电动汽车 硅碳负极材料将迎来新发展
 
        以石墨为主的碳材料是比较理想的负极材料,但是随着国家对锂电池性能要求的不断提高,石墨开始显露出它的不足:质量比容量较低、循环次数多了之后层状结构容易剥离脱落。硅虽然有很高的质量比容量,但是作为负极材料会产生较大的体积膨胀,进一步导致电池的循环寿命及安全性下降等问题。而碳与硅由于化学性质相近,因此可以紧密结合。在碳硅复合体系中,硅颗粒作为活性物质,提供储锂电容量,碳既能缓冲充放电过程中硅负极的体积变化,又能改善硅质材料的导电性,还能避免硅颗粒在充放电循环中发生团聚。所以人们将碳材料与材料硅符合使用,制成硅碳负极,以提高其实用性。硅碳负极理论比容量超过3500毫安时/克,是传统石墨负极的近十倍。优异的电性能使其成为电池负极材料的重要选项。
 
        近十年来,全球通信行业高速发展,手机产量及用户持续增长,普及率大大提高。伴随着手机数量的增加,手机性能、功能也有较大跃升,其电量消耗也不断增加,这就对电池性能,尤其是能力密度提出了更高要求,性能更为优异的负极材料——硅碳负极闯入研究人员的视野,在市场的强力驱动下,硅碳负极迅速从实验室进入产业化阶段,产能产量不断提升。据新思界发布的《2020-2025年硅碳负极材料行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,随着我国电池技术及生产工艺的不断进步,硅碳负极的市场规模不断扩大,2019年中国硅碳负极材料市场规模达5940吨。

        近年来,国家出台多项政策,鼓励包括硅碳负极在内的多项电池材料技术的发展,加之作为全球重要的电池生产国,硅碳负极材料需求旺盛,促使相关企业加大研发投入,推动我国硅碳负极的产业化发展。目前,我国已经拥有一批具备较强技术实力的硅碳负极生产企业,如贝特瑞、国轩高科、比亚迪、瑞泰来、天津神力等,宁德时代、万向等企业也在积极推进硅碳负极的产业化发展。2019年末,特斯拉上海工厂建成投产,并宣布将大幅提高包括电池在内的零件本土化率,这极大提高了国内电池厂商强化电池性能的积极性,同时刺激了硅碳负极材料行业研发及生产的积极性。未来,随着国产电动汽车的发展,硅碳负极材料行业或将迎来更为广阔的市场前景,助推中国硅碳负极行业的发展。
 
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