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從智能手機到電動汽車 硅碳負極材料將迎來新發展

2020-04-07 09:17      責任編輯:慕羲和    來源:www.495734.buzz    點擊:
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從智能手機到電動汽車 硅碳負極材料將迎來新發展
 
        以石墨為主的碳材料是比較理想的負極材料,但是隨著國家對鋰電池性能要求的不斷提高,石墨開始顯露出它的不足:質量比容量較低、循環次數多了之后層狀結構容易剝離脫落。硅雖然有很高的質量比容量,但是作為負極材料會產生較大的體積膨脹,進一步導致電池的循環壽命及安全性下降等問題。而碳與硅由于化學性質相近,因此可以緊密結合。在碳硅復合體系中,硅顆粒作為活性物質,提供儲鋰電容量,碳既能緩沖充放電過程中硅負極的體積變化,又能改善硅質材料的導電性,還能避免硅顆粒在充放電循環中發生團聚。所以人們將碳材料與材料硅符合使用,制成硅碳負極,以提高其實用性。硅碳負極理論比容量超過3500毫安時/克,是傳統石墨負極的近十倍。優異的電性能使其成為電池負極材料的重要選項。
 
        近十年來,全球通信行業高速發展,手機產量及用戶持續增長,普及率大大提高。伴隨著手機數量的增加,手機性能、功能也有較大躍升,其電量消耗也不斷增加,這就對電池性能,尤其是能力密度提出了更高要求,性能更為優異的負極材料——硅碳負極闖入研究人員的視野,在市場的強力驅動下,硅碳負極迅速從實驗室進入產業化階段,產能產量不斷提升。據新思界發布的《2020-2025年硅碳負極材料行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,隨著我國電池技術及生產工藝的不斷進步,硅碳負極的市場規模不斷擴大,2019年中國硅碳負極材料市場規模達5940噸。

        近年來,國家出臺多項政策,鼓勵包括硅碳負極在內的多項電池材料技術的發展,加之作為全球重要的電池生產國,硅碳負極材料需求旺盛,促使相關企業加大研發投入,推動我國硅碳負極的產業化發展。目前,我國已經擁有一批具備較強技術實力的硅碳負極生產企業,如貝特瑞、國軒高科、比亞迪、瑞泰來、天津神力等,寧德時代、萬向等企業也在積極推進硅碳負極的產業化發展。2019年末,特斯拉上海工廠建成投產,并宣布將大幅提高包括電池在內的零件本土化率,這極大提高了國內電池廠商強化電池性能的積極性,同時刺激了硅碳負極材料行業研發及生產的積極性。未來,隨著國產電動汽車的發展,硅碳負極材料行業或將迎來更為廣闊的市場前景,助推中國硅碳負極行業的發展。
 
關鍵字: 電動汽車 智能手機 硅碳負極

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