锂电池硬碳负极材料的倍率性能被低估
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较好的。
通过硬碳材料在三电极体系中的充放电曲线可以清晰地看到,钠片对电极的电位在充放电过程中有着较大的极化现象,并随着充放电电流的增大而提高。该极化现象在传统半电池体系中将会造成钠离子嵌入硬碳的提前终止。由此造成的容量损失在10C的电流下,可占其总容量的57%。这一发现揭示了硬碳材料本身在钠离子电池中具有较好的倍率性能,有益于硬碳材料的发展和商业化。
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“Bio Carbotoron”制造子公司。青岛硬碳供货厂
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。
宁波硬碳价格优惠硬碳由于具有来源***、制备简单、稳定性好等优势而成为钠离子电池负极材料的理想选择之一。
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:
8、东莞市凯金新能源科技股份有限公司东莞市凯金新能源成立于2012年03月,主要产品以人造石墨为主,少量天然石墨。现有产能8000吨,主要客户CATL、天津力神、江苏天鹏、鹏辉能源等。2016年负极材料销售5990.8吨,收入2.17亿元;2017年上半年销售收入约1.24亿元,净利润1001.2万元。
9、天津锦美碳材科技发展有限公司天津锦美碳材创立于1998年,主要产品有细结构高纯石墨、细结构石墨、中粗结构石墨、各向同性石墨等。现有产能8000吨,主要客户有鹏辉能源、天能集团、捷威动力等,2017年上半年产量约为1500吨。
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3、江西紫宸科技有限公司紫宸科技目前研发的产品涉及容量型、综合型、倍率型锂离子电池负极材料,现有产能20000吨,主要客户是ATL、CATL、三星SDI、LGC、比亚迪、力神、中航锂电、珠海光宇等。2016年负极材料实现销售收入约10.52亿元;2017年上半年销售收入约5.5亿元。另外,公司还获得了8项实用新型专利(俗称“小**”)的授权。
4、湖南中科星城石墨有限公司中科星城主要产品有人造石墨、天然石墨、改性石墨材料、硅碳负极材料等,现有年产能达到12000吨,主要客户有远东福斯特、比亚迪、星恒电源、湖北金泉、浙江超威等。2016年中科星城实现利润4400万元;2017年上半年,中科星城锂电负极材料销售收入1.3亿元,同期增长27.58%。
硬炭可逆比容量比石墨高,一般为500-700 mAh/g。
硬碳负极材料
硬碳是指难石墨化碳,是高分子聚合物的热解碳。将具有特殊结构的交联树脂在1000'C左右熟解可得硬碳。这类碳在2500-C以上的高温也难以石墨化,常见的硬碳有树脂碳(如酚醛树脂、环氧树脂和聚糠醇PFA-C等)、有机聚合物热解碳(如PFA、PVC、PVDF和PAN等〉和炭黑(乙快黑)等*研究发现,硬碳材料均具有很高的可逆比容量(一般为500〜700mAh/g)。其中,聚糠醇树脂碳PFA-C其容量可达到400mAh/g,日本索尼公司已用作锂离子电池负极材料;含硫聚合物热解所得硬碳的比容量为500mAh/g,聚苯酚热解所得硬碳的比容量为580mAh/g;沥青、PVC、聚对苯撑(PPP)和环氧酚醛树脂热解所得硬碳的比容量均大于700mAh/gW。
硬碳材料对电池的低温性能有明显改善。吉林硬碳来电咨询
常见的硬炭有树脂碳(如酚醛树脂和聚糠醇等)、有机聚合物热解碳(如PFA、PVC、PVDF和PAN等)和炭黑等。青岛硬碳供货厂
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。
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