日本住友电木开发出了用于高输出用途锂离子充电电池负极的硬碳材料。该硬碳属于耐热性和阻燃性都很高的苯酚树脂类材料。住友电木开发的硬碳的晶粒特点是:粒径为数个μm,结晶间距离约为4埃(4×10-10m),大于石墨的约3.4埃。作为负极材料使用时,便于锂离子进出,在-20℃的低温环境下与石墨相比可将单元电阻降低20~30%。
中国的杉杉科技等企业也在积极开发用于HEV的硬碳负极材料产品并有所成就。其硬碳材料产品(HCP)采用推荐的沥青原料,与添加剂混合进行交联处理等工序,前驱体经高温炭化制得具有难石墨化性的硬碳材料。当硬碳表面包覆致密的沥青热解炭后,表面的微孔被堵住,硬碳表面官能团**地减少,从而降低了不可逆容量损失,提高***效率。
锂离子在负极材料的固态结构中有高的扩散率。直销硬碳询问报价
该公司由可乐丽公司的全资子公司、从事活性炭业务的可乐丽化学公司(KURARAYCHEMICAL),与由吴羽公司和可乐丽等出资成立的、从事锂离子充电电池负极材料业务的吴羽电池材料日本公司(KurehaBatteryMaterialsJapan,KBMJ)共同出资设立。生产设备将建在可乐丽化学位于冈山县备前市的鹤海工厂厂区内,预定2013年10月开始运转。1期准商用成套设备年产能为1000吨。设备投资额约为30亿日元。硬碳指的是难石墨化碳,与以往用于负极材料的石墨相比,耐久性和充放电特性较为出色,适合用于车载锂离子充电电池负极材料。
南京口碑好硬碳硬碳类负极材料由于其特殊的储锂机理以及优异的安全性、倍率特性和低温性能而备受关注。
锂离子电池近年广泛应用于电子便携设备和电动汽车,面临着严峻的过度消耗,短缺的锂资源现状不容乐观。钠离子电池的崛起在一定程度上可缓解这类问题,由于钠的资源储量十分丰富,同时其氧化还原电位较低,*比锂的氧化还原电位高0.3V。目前,钠离子电池正极材料如层状金属氧化物和聚阴离子类材料发展迅速,能量密度上甚至能够匹及锂离子电池。因而,开发适宜的负极材料才是钠离子电池产业化发展的关键技术。碳基材料是目前相当有发展前景的钠离子电池负极材料之一,其价格低廉、合成工艺简单且易于回收。
锂离子电池的性能优劣与能可逆嵌入、脱嵌锂离子的负极材料的制备息息相关。这类材料要求具有,①在锂离子的嵌入过程中自由能变化小,反应高度可逆;②锂离子在负极材料的固态结构中有高的扩散率;③具有良好的电导率;④优良的热力学稳定性以及与电解质良好的相容性等。目前,研究工作主要集中在碳材料和具有特殊结构的其它含碳化合物。
1990年,Sony公司:幻以石油焦炭作为负极,使锂离子电池的研究进入实用化阶段,从而引发世界范围的研究热潮。目前,在锂离子电池研究中具有实用价值或应用前景的碳材料主要有3类:①加热软碳至2400'C以上得到的高度石墨化的碳材料,可逆嵌锂容量在300mAh/g左右;②低于800'C热解得到的含一定量氢的软碳和硬碳,可逆嵌锂容量600〜900mAh/g;③1000'C左右处理的含单碳层及大量纳米微孔的硬碳,可逆容量500~700mAh/g之间⑶。
在锂离子的嵌入过程中自由能变化小 , 反应高度可逆。
硬碳材料的结构与储锂机理
***不可逆容量较大是阻碍硬碳在锂离子电池上大规模商业化使用的主要原因。XingWeibing等°。〕对从蔗糖制取的硬碳具有较大不可逆容量有以下两方面的解释;(1)锂与电解液反应生成固体电解质(SEI)膜消耗了锂;(2)锂与吸附在硬碳纳米微孔中的杂质反应消耗了锂。锂与电解质的反应是无法避免的,除非两者不直接接触。正是这个电极表面的反应形成了SEI膜,此反应会导致50mAh/g的不可逆容量。而第二个原因通常会导致150mAh/g的不可逆容量。Be'guinF等口口进一步指出,是硬碳表面活性面积(ASA)而不是传统认为的BET比表面积与硬碳不可逆容量呈线性关系。这是因为BET比表面积只是一个由硬碳表面物理吸附氮气量所决定的几何参数。而SEI膜的形成产生的大量热量与表面的活性点数量息息相关。ASA对应的是硬碳表面的各种缺点〈堆积缺点,单个或多个空穴及断层)的累积面积。正是这些缺点吸附了大量锂离子,造成了硬碳过高的不可逆容量。因此,ASA是解释硬碳不可逆容量的通用参数。
应用于人们的日常生活中,锂离子如便携式电子产品、电动汽车、航空航天,成为全球经济发展的一个新热点。青岛硬碳技术指导
硬碳较常规的石墨类负极材料,结构更稳定。直销硬碳询问报价
硬碳具有高容量,优异的倍率特性和良好的低温性能,成为电动车电池相当有潜力的负极材料.综述了硬碳材料的研究和应用进展,指出任意堆积的石墨烯层结构决定了硬碳材料的性能;原材料和制备工艺会影响硬碳材料的规模化生产质量和应用,随着电动汽车产业的兴起和硬碳材料应用的增长,其相关应用研究将成为热点。
为了适应新能源车的发展,快速充电和大倍率放电的锂离子动力电池成为研究和开发的热点,其中电池正负极活性物质材料的选择尤为重要。目前,锂离子电池的负极材料主要是石墨,原因在于其导电性好,可逆比容量可达300mAVg以上,但石墨材料的结构稳定性差,与电解液的相容性差且由于其有序层状结构中的扩散速度慢,导致该材料不能大倍率地充放电,因而研究人员开始关注硬碳材料的开发。
硬碳是难以石墨化的碳,为高分子聚合物的热解碳,它具有相互交错的层状结构可以从各个角度嵌入和脱出,**提高了充放电的速度,其低温性能也较石墨材料有明显的改善.而且硬碳材料往往具有高的可逆比容量,因此硬碳材料更适用于汽车动力电池的负极材料。 直销硬碳询问报价
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