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2024年7月2日发(作者:)
2022年,我国锂离子电池产量达750GWh,同比增长超过130%,
行业总产值突破1.2万亿元。工信部有关负责人表示,2022年,
锂电在新能源汽车领域以及风光储能、通信储能、家用储能等储能
领域加快兴起并迎来增长窗口期,2022年全国新能源汽车动力电
池装车量约295GWh,储能锂电累计装机增速超过130%。据预测,
纳米管导电剂市场2025年将增至32万吨,三年增长近170%。本
文,小编就来给大家盘点一下,未来最具潜力的10大锂电池新材
料。
1、硅碳复合负极材料
数码终端产品的大屏幕化、功能多样化后,对电池的续航提出了新
的要求。当前锂电材料克容量较低,不能满足终端对电池日益增长
的需求。
硅碳复合材料作为未来负极材料的一种,其理论克容量约为
4200mAh/g以上,比石墨类负极的372mAh/g高出了10倍有余,
其产业化后,将大大提升电池的容量。现在硅碳复合材料存在的主
要问题有:
充放电过程中,体积膨胀可达300%,这会导致硅材料颗粒粉化,
造成材料容量损失。同时吸液能力差。
循环寿命差:目前正在通过硅粉纳米化,硅碳包覆、掺杂等手段解
决以上问题,且部分企业已经取得了一定进展。
相关研发企业:目前各大材料厂商纷纷在研发硅碳复合材料,如
BTR、斯诺、星城石墨、湖州创亚、上海杉杉、华为、三星等。 国
内负极材料企业研发硅基材料的情况是:大部分材料商都还处于研
发阶段,目前只有上海杉杉已进入中试量产阶段。
2、钛酸锂
钛酸锂电池是一种锂离子电池,其正极材料为钛酸锂(Li₂TiO₃),
负极材料为碳材料。相比于传统的锂离子电池,钛酸锂电池具有更
高的安全性、更长的使用寿命和更快的充电速度等优势。 钛酸锂
电池的正极材料钛酸锂具有较高的化学稳定性和热稳定性,可以提
高电池的安全性能。同时,钛酸锂还具有良好的电化学性能和循环
稳定性,能够保持长期的高容量和长寿命。 钛酸锂电池的负极材
料采用碳材料,例如天然石墨、人工石墨、碳纤维等,这种负极材
料具有较高的比容量和较长的使用寿命。与此同时,钛酸锂电池的
电解液通常采用无水有机溶液体系,例如碳酸二甲酯(DMC)和丙
烯腈(AN)混合物,可以提高电池的充电速度和能量密度。 由于
其安全性、长寿命和快速充电等优点,钛酸锂电池被广泛应用于电
动汽车、电动工具、太阳能电池储能系统、电力工具等领域。
近年来,国内对钛酸锂的研发热情较高,钛酸锂的优势主要有:
循环寿命长(可达10000次以上),属于零应变材料(体积变化小于
1%),不生成传统意义的SEI膜;
安全性高:其插锂电位高,不生成枝晶,且在充放电时,热稳定性
极高;
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