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。
硬碳材料对电池的低温性能有明显改善。舟山原装硬碳
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。
徐州官方授权经销硬碳果这些石墨烯片随机堆叠并通过边缘碳原子交联，高温下不能石墨化，这种碳则称为硬碳。
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。
采用人造石墨（CAG-3，杉杉科技）和硬碳（LN-0001，日立化成）制作负极片，将石墨（或石墨与硬碳的混合物）、SuperP（导电剂）和PVDF（粘结剂）按照85∶10∶5的质量比称取并放于研钵中，加入NMP(电池级)搅拌并混合均匀，然后涂布于铜箔上压制成极片，放置于真空干燥箱中抽真空干燥6h，烘干后裁成直径12mm的圆片制成电极，对电极为金属锂片，隔膜型号为Celgard2325，制作2032扣式半电池并进行电性能测试。扣式电池电解液配方为EC/DMC/EMC(1∶1∶1)。全电池制备采用复合负极材料，正极使用磷酸铁锂，制作3Ah电池并测试其性能。
在纯电动汽车、混合动力汽车、电动自行车、轨道交通、航空航天、船舶舰艇等交通领域逐步获得推广。
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。
目前已有不少HEV动力锂电池企业在采用硬碳作为负极材料。宁波硬碳厂家哪家好
硬炭的微孔结构有利于锂离子的运动，可以快出快充，对功率型应用十分有利。舟山原装硬碳
长期以来，学术界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。
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