技术在线2012年01月31日报道,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(见图2)。该硬碳属于耐热性和阻燃性都很高的苯酚树脂类材料,已经被HEV动力锂电池厂商所采用,将从2012年春季开始在住友电木的子公司秋田住友电木量产。住友电木此次开发的硬碳的晶粒特点是:粒径为数μm,结晶间距离约为4埃(4×10-10m),大于石墨的约3.4埃。凝固后作为负极使用时,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%。之前,我们并没有听说住友电木在开发负极材料市场,这是一个野心勃勃的新进者。
使其成为动力电池相当有潜力的负极材料。舟山硬碳型号如何选择
那在我国,都有哪些锂电负极的企业呢?储能头条收录了整理了12家负极材料企业,详细内容如下:
5、深圳市斯诺实业发展有限公司公司成立于2002年,旗下有深圳市斯诺实业发展有限公司石墨材料分公司,深圳市斯诺实业发展有限公司宝安分公司等两家公司,主要产品有软碳石墨、硬碳石墨、石墨烯-碳复合材料、硅碳复合材料、钛酸锂材料等,现有深圳、内蒙古两大生产基地,年产能3万吨,预计年底产能达3.5-4万吨。主要客户有远东福斯特、迪凯特、沃特玛等。2016年负极材料销售收入约4.5亿元。
天津原装硬碳充放电循环寿命长,并具有良好的倍率性能。
北京理工大学吴锋院士团队的吴川教授和白莹教授研究小组与美国阿贡国家实验室陆俊教授(共同通讯)在国际知名期刊AdvancedEnergyMaterials上发表了题为HighCapacityAnodes”的研究论文。该论文采用静电纺丝技术制备磷功能化的硬碳材料,这一材料比表面积低、电压平台也很低,能够得到较高的脱钠容量和能量密度,首周容量高达393.4mAhg-1,100周循环后容量保持率为98.2%。与N相类似,P也能够掺杂到碳中,作为给电子体使费米能级向导带偏移,但其原子半径明显大于N,很难实现真正意义上的掺杂即P很难进入并占据石墨的晶格位点,事实上,P更倾向于与C或O成键。在之前的研究中,美国俄勒冈州立大学的纪秀磊等曾采用传统的蔗糖燃烧法合成P掺杂的硬碳(并证实P是以POx的形式存在。吴锋团队在Adv.EnergyMater.的这项工作中采用静电纺丝法制备前驱体,再经过高温煅烧得到硬碳材料,这一方法保证了P混入的均匀性并得到特殊的类“蜂窝煤”形貌;为深入理解磷功能化硬碳材料的储钠机理,研究团队还基于密度泛函理论(DFT),采用***性原理计算了P对Na的吸附能以及态密度(DOS),表明磷功能化硬碳材料表现出的超高比容量主要是由于磷在石墨层间形成的P=O和P-C键增强了Na的吸附。
虽然硬碳材料具有比容量高、循环性能好等特点,但硬碳材料所存在的电极电位过高,电位滞后(即嵌锂电位小于脱锂电位)以及***循环不可逆容量大等缺点,影响了硬碳材料的实用化进程,至今未能商业化应用。
硬碳材料的结构与储锂机理
由Franklin西提出的任意堆积状硬碳结构模型简单易懂,但很难精确测量出衍射强度。而HidetoAzumaH等言:在1999年提出了由酚醛树脂加热到lioo-c制得的硬碳材料的新结构模型。酚醛树脂在热处理前于160E与10%的六亚甲基二胺进行固化,在此情况下,一个无缺点硬碳单晶的结构长度为2.Inm。在硬碳中没有平行堆积的结构,只有两种层间关系结构:一种是45%含量的1个硬碳单晶中2个单层距离为0.343nm的结构,其标准偏差(2°)为0.09nm;另一种是55%含量的1个硬碳单晶2个单层距离为0.47nm的结构,其20为0.25nm。由于存在微孔,硬碳的平均层间距是0.42nm。
硬碳有树脂碳(如酚醛树脂、环氧树脂、聚糠醇等)、有机聚合物热解碳。
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。
硬碳负极具有较高的比容量(350~450mAh/g),这有利于锂电池容量的提高。黑龙江硬碳源头好货
硬碳:锂离子扩散快。舟山硬碳型号如何选择
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