锂电池硬碳负极材料的倍率性能被低估
科研思路分析
1.半电池在钠离子电池电极材料的评价中，并未受到过多的质疑。而本研究指出了半电池体系在对钠离子电池电极材料，尤其是对于硬碳材料评价中的天然缺点。这一发现对未来硬碳材料在钠离子电池中的研究具有指导意义。更为重要的是，该研究揭示了硬碳材料自身的高倍率性能，必将促进其未来的商业化。
2.对于硬碳材料在钠离子电池中的低倍率性能几乎达成共识，并认为这是由材料自身的结构决定的。学术界采用半电池体系对电极材料进行评价，该方法在硬碳材料的评价上并未受到质疑。然而，我们在前期对于钠离子电池的一些研究中发现，在半电池体系中，钠片作为对电极在高电流下的极化现象。考虑到硬碳材料接近钠金属标准氧化电位的低电压充放电平台，我们假想半电池中钠片的过电位会掩盖硬碳材料的高倍率性能。因此，我们采用了三电极体系对硬碳材料进行了评价。
锂电池硬碳负极材料特点：可适应寒冷地区使用;可低电压充放电，适合微能量回收利用;寿命长。。常州硬碳诚信互利
锂电池硬碳负极材料:锂电池的化成的两个主要作用
一|、是使电池中活性物质借助于***次充电转化成具有正常电化学作用的物质;
二、是使电极主要是负极构成有效的钝化膜或SEI膜，为了使负极碳资料外表构成平均的SEI膜，通常采用阶梯式充放电的办法，在不同的阶段，充放电电流不同，放置的时间也不同，应依据所用的资料和工艺道路详细控制，通常化成时间控制在24h左右。
负极外表的钝化膜在锂电池的电化学反响中，关于电池的稳定性扮演着重要的角色。因而电池制造商除将资料及制造过程列为秘密外，化成条件也被列为各公司制造电池的重要秘密。电池化成期间，**初的几次充放电会由于电池的不可逆反响使得电池的放电容量在初期会有减少。待电池电化学状态稳定后，电池容量即趋稳定。因而，有些化成程序包含屡次充放电循环以到达稳定电池的目的。这就请求电池检测设备可提供多个工步设置和循环设置。以BS9088设备为例，可设置64个工步参数，并**多可设置256个循环且循环方式不限;能够先停止小电流充放循环，然后再停止大电流充放循环，反之亦可。
连云港硬碳厂家哪家好高倍率性能，可承受大电流充放电，即快速充电及大电功率放电。
锂电池硬碳负极材料的倍率性能被低估
风能、太阳能等可再生能源的充分利用依赖于低成本大型储能技术的发展。钠离子电池和锂离子电池具有相似的原理及生产流程，，近年来得到了关注。无论是锂离子电池还是钠离子电池，倍率性能都是评价其性能的关键指标。目前，钠离子电池正极材料的研发已经取得了重要进展。然而，对于负极而言，应用于锂离子电池中的石墨负极在钠离子电池中没有电化学性能。
硬碳材料，也被称为不可石墨化无定形碳，是目前众多负极材料中综合性能比较好的。由于该材料具有较高的容量、稳定的循环性能以及前驱体取材，将在未来钠离子电池商业化中起到重要的作用。近年来，随着不同前驱体、不同结构以及掺杂等技术的研究，硬碳负极材料的性能得到了进一步的提升。
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。 加热软碳至 2400 ℃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。
尽管碳基材料在锂离子电池领域已商品化，但石墨材料很难与钠形成石墨层间化合物，文献表明只有使用醚类电解液才能将石墨用作钠电负极。因此，钠离子电池硬碳负极材料成为近年的研究热点。2000年，Stevens和Dahn提出硬碳能够储锂/钠，与储锂机制相似，储钠机制可总结如下：（1）石墨层间的脱嵌，（2）缺点乱层结构的存储，（3）表面的吸附以及（4）纳米孔的填充。基于以上储钠机理，大量研究工作对硬碳材料进行改性以提高其电化学性能，如优化煅烧温度，扩大层间距和增大比表面积。此外，掺杂杂原子（N、S和F等）以加强Na的吸附容量和电子导电性，是提升储钠容量的有效手段。然而，碳负极通常有两个特征，比表面积高且电压平台高，导致极易生成过量的固体电解质界面膜（SEI膜），产生过高不可逆容量并限制了其产业化发展。
硬碳材料对电池的低温性能有明显改善。新型硬碳供应
充放电循环寿命长，并具有良好的倍率性能。常州硬碳诚信互利
此外，日本吴羽化工于2011年12月14日宣布，已与可乐丽（Kuraray）就共同开展锂离子充电电池负极材料业务达成协议。吴羽将和可乐丽旗下的可乐丽化学合资成立采用植物原料的硬碳“BioCarbotoron”制造子公司，BioCarbotoron的生产工厂将在可乐丽化学位于日本冈山县备前市的生产基地内投资15～20亿日元建设。
双方计划在2013年构筑起年产1,000吨硬碳负极的生产装置，并在2015年之前再引进具备年产3,000吨硬碳负极的生产设备，以达成可年产4,000吨硬碳负极的装置。原料有望采用压榨棕榈油后剩下的油棕榈渣。吴羽目前在福岛县磐城市已建成了年产1,000吨硬碳负极的生产线，并计划在2015年之前将产能扩充至4,000吨。因此，2015年可以供应**多8,000吨/年的锂离子电池用硬碳。
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