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傳統碳負極材料的高容量化改性研究,中國化工網,okmart.com
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傳統碳負極材料的高容量化改性研究
2021年11月10日    閱讀量:     新聞來源:中國化工網 okmart.com  |  投稿

一般而言,鋰電池中的負極材料是由活性物質、粘結劑和添加劑制成糊狀膠合劑后,涂抹在銅箔兩側再經過干燥、滾壓制得,它是電池充電過程中鋰離子和電子的載體,可起到能量的儲存與釋放作用。


不過與“人才輩出”的正極材料不一樣,負極材料雖然路線眾多,但最終產出卻很單一,其中人造石墨因具有低電位、高比容量、低成本等優勢占據了絕對的主流。有數據顯示,2020年中國人造石墨出貨量約為30.7萬噸,在負極材料出貨總量中的占比高達84%,較2019年水平進一步提升5.5%中國化工網okmart.com。

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但石墨也有很多不足之處——比如說它的離子遷移速度慢,故而充放電倍率較低,而且層狀結構的石墨在鋰離子插入和脫嵌的過程中會發生約10%的形變,影響電池的循環壽命。在這些短板的掣肘下,石墨的性能發展空間相當有限,實際上目前應用的石墨類材料比容量已經非常接近其理論比容量。


可因為負極材料對于能量密度的提升也很關鍵,所以動力電池若想滿足電動汽車和混合動力汽車的發展需求,就需要正極和負極這對“黃金搭檔”共同進步才行。因此發展具有高比容量和高安全性能的材料已經成為鋰離子電池負極材料研究的熱點——然而在目前的技術條件下,開發高容量的負極材料不能脫離當前正在商業應用的石墨負極,高容量負極材料還是以石墨為主體材料。


到底要怎么對傳統碳負極材料進行“改造”,讓它們的容量更高更符合當下的應用需求呢?在11月23-35日舉辦的“2021年全國新能源粉體材料暨增效輔材創新發展論壇”上,來自天津師范大學的張波博士將分享題為《傳統碳負極材料的高容量化改性研究》的報告。報告將匯集張博士所在課題組近年來以石墨為主體材料所合成的多種高容量負極材料的最新進展——包括以MCMB、人造石墨、天然石墨以及針狀焦等材料為研究對象,采用多種制備手段分別制備硅碳和錫碳復合材料。除此之外他們還運用FT-IR、TEM、SEM、XRD和XPS手段研究了復合材料的微觀結構,并對幾種復合材料的電化學性能進行了綜合分析,為下一步的高容量負極材料的產業化開發奠定了良好的基礎。


標簽:催化劑及助劑,化工應用,化工原料,技術中心,膠粘劑,今日頭條,石墨烯
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