鋰電池負(fù)極材料新選擇！采用鋅負(fù)極有什么優(yōu)良性能？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-15 01:25
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當(dāng)前電動汽車用大型動力鋰離子電池在安全性、容量及循環(huán)性方面還不盡人意，綜合性能急需提升。石油焦作為石油化工裂解的副產(chǎn)品，無需經(jīng)過高溫石墨化處理，材料成本較低且來源廣泛，將其作為鋰離子動力電池負(fù)極進(jìn)行高端利用，可提高產(chǎn)品附加值，具有廣闊的利潤空間。
石墨材料在電位平臺、容量、循環(huán)、首次庫侖效率、安全性等方面具有優(yōu)異的綜合性能，在電子產(chǎn)品領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，約占負(fù)極材料市場的97%。但在電動汽車領(lǐng)域，由于石墨類碳材料的片層狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，使其不適于用作鋰離子動力電池負(fù)極，這也成為鋰離子動力新能源汽車未能得到大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用和普及的原因之一。
石墨用于動力電池的缺點主要表現(xiàn)在大倍率及安全性能差這兩個方面，而低溫或中溫處理石油焦具有低密度、低結(jié)晶度的亂層結(jié)構(gòu)，具有大倍率性能優(yōu)越、安全性能好、價格低廉的優(yōu)點，彌補了石墨類碳材料的缺點。
濟(jì)南大學(xué)在國內(nèi)率先開展了石油焦作為鋰離子動力電池負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化研究，嘗試了一系列的改性方法，并對其改性原理、工藝進(jìn)行了深入研究，獲得了首次循環(huán)效率60%~70%、穩(wěn)定循環(huán)容量220~250mAh/g的系列樣品，為改性石油焦用于動力電池的產(chǎn)業(yè)化打下基礎(chǔ)。
目前，市場上石油焦的價格平均1200元/噸左右，作為商業(yè)化鋰離子電池負(fù)極的高品質(zhì)石墨材料1萬元/噸以上。改性石油焦售價為1萬元/噸左右。隨著鋰離子電池動力電源混合動力、純電動汽車及電動自行車在我國的普及，改性石油焦負(fù)極材料將具有很好的前景。
近日，工業(yè)和信息化部積極開展新能源汽車動力蓄電池回收利用試點，推動汽車制造、電池生產(chǎn)及綜合利用等企業(yè)在備電、儲能等領(lǐng)域開展梯次利用試驗。
國家電網(wǎng)在北京大興建設(shè)了100kWh梯次利用錳酸儲能系統(tǒng)示范，在張北建設(shè)了1MWh梯次利用儲能系統(tǒng)示范，組建了退役電池分選評估技術(shù)平臺，制定電池配組技術(shù)規(guī)范，研制了高效可靠的電池管理系統(tǒng)。
北京匠芯研發(fā)了梯次利用光儲能系統(tǒng)，建設(shè)基于大數(shù)據(jù)的動力蓄電池包(組)評估系統(tǒng)。北京普萊德與北汽等合作實施了儲能電站項目、集裝箱式儲能項目等，累計梯次利用量約75MWh。
中國鐵塔在全國31個省市約12萬個基站開展梯次利用電池備電應(yīng)用，并突破了電池成組、容量綜合評估等一批梯次利用關(guān)鍵技術(shù)。深圳比亞迪、國軒高科等企業(yè)利用退役動力蓄電池，生產(chǎn)用于備電領(lǐng)域的梯次利用電池產(chǎn)品。無錫格林美與順豐公司探索將梯次利用電池用于城市物流車輛，中天鴻鋰等通過“以租代售”模式推動梯次利用電池在環(huán)衛(wèi)、觀光等車輛應(yīng)用。
石墨材料在電位平臺、容量、循環(huán)、首次庫侖效率、安全性等方面具有優(yōu)異的綜合性能，在電子產(chǎn)品領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，約占負(fù)極材料市場的97%。但在電動汽車領(lǐng)域，由于石墨類碳材料的片層狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，使其不適于用作鋰離子動力電池負(fù)極，這也成為鋰離子動力新能源汽車未能得到大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用和普及的原因之一。
石墨用于動力電池的缺點主要表現(xiàn)在大倍率及安全性能差這兩個方面，而低溫或中溫處理石油焦具有低密度、低結(jié)晶度的亂層結(jié)構(gòu)，具有大倍率性能優(yōu)越、安全性能好、價格低廉的優(yōu)點，彌補了石墨類碳材料的缺點。
濟(jì)南大學(xué)在國內(nèi)率先開展了石油焦作為鋰離子動力電池負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化研究，嘗試了一系列的改性方法，并對其改性原理、工藝進(jìn)行了深入研究，獲得了首次循環(huán)效率60%~70%、穩(wěn)定循環(huán)容量220~250mAh/g的系列樣品，為改性石油焦用于動力電池的產(chǎn)業(yè)化打下基礎(chǔ)。
目前，市場上石油焦的價格平均1200元/噸左右，作為商業(yè)化鋰離子電池負(fù)極的高品質(zhì)石墨材料1萬元/噸以上。改性石油焦售價為1萬元/噸左右。隨著鋰離子電池動力電源混合動力、純電動汽車及電動自行車在我國的普及，改性石油焦負(fù)極材料將具有很好的前景。
近日，工業(yè)和信息化部積極開展新能源汽車動力蓄電池回收利用試點，推動汽車制造、電池生產(chǎn)及綜合利用等企業(yè)在備電、儲能等領(lǐng)域開展梯次利用試驗。
國家電網(wǎng)在北京大興建設(shè)了100kWh梯次利用錳酸儲能系統(tǒng)示范，在張北建設(shè)了1MWh梯次利用儲能系統(tǒng)示范，組建了退役電池分選評估技術(shù)平臺，制定電池配組技術(shù)規(guī)范，研制了高效可靠的電池管理系統(tǒng)。
北京匠芯研發(fā)了梯次利用光儲能系統(tǒng)，建設(shè)基于大數(shù)據(jù)的動力蓄電池包(組)評估系統(tǒng)。北京普萊德與北汽等合作實施了儲能電站項目、集裝箱式儲能項目等，累計梯次利用量約75MWh。
中國鐵塔在全國31個省市約12萬個基站開展梯次利用電池備電應(yīng)用，并突破了電池成組、容量綜合評估等一批梯次利用關(guān)鍵技術(shù)。深圳比亞迪、國軒高科等企業(yè)利用退役動力蓄電池，生產(chǎn)用于備電領(lǐng)域的梯次利用電池產(chǎn)品。無錫格林美與順豐公司探索將梯次利用電池用于城市物流車輛，中天鴻鋰等通過“以租代售”模式推動梯次利用電池在環(huán)衛(wèi)、觀光等車輛應(yīng)用。
