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热点|2016年内锂电四大材料发展现状一览

 我是书中王也 2016-12-19




  近年来,受新能源汽车飞速发展的影响,整个锂电产业都发生了由量变到质变的飞跃式发展。在下游终端市场的强劲需求拉动下,锂电四大材料产业在迎来新一轮市场扩张机遇的同时,也加快了在新技术方面的推进速度。


  正极材料:石墨烯、新制备方法助力


  锂电池产业链由正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大部分组成。其中,正极材料性能直接影响着锂离子电池的多项性能。近年来,国内外众多科研机构及企业在锂电正极材料技术水平和质量控制能力上都下了很大功夫,成果卓著。


  日本东丽于2016年11月25日宣布,其将多层石墨烯用于正极导电助剂可使电池能量密度提高20%。据东丽介绍,当碳黑与多层石墨烯的比例为1:1时,输出功率提高了约1倍,导电助剂全部采用多层石墨烯时,能量密度提高了约20%。


  近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员梁汉璞带领的能源材料与纳米催化团队利用热重-红外联用技术,成功大规模可控地制备出高纯度钒氧化物(V6O13)无锂正极材料。该技术成功地证明了商用V6O13正极材料中含有杂质,这些残留物会影响其电化学性能,从而为锂金属聚合物电池钒氧化物正极材料的可控制备提供了技术保障。


  负极材料:高标准石墨材料比肩国外


  负极材料作为锂电池的四大关键材料之一,决定了锂电池充放电效率、循环寿命等性能。目前负极材料以碳素材料为主,占锂电池成本较低,在国内基本全面实现产业化。近年来我国在高性能锂电负极材料领域已取得系列进展,北京理工大学锂电负极材料的相关研究人员基于介孔碳技术开发了一种高性能石墨负极材料中空碳微球,该材料不仅具有高容量特性,并且具有良好的循环性能。


  西北大学石墨烯制备技术与产业应用课题组完成了批产量500公斤的石墨烯改性石墨锂电负极材料的工业化放大试验,产品性能达到了国际高性能石墨负极材料指标。同时,实验室制备出多种超过1000mAh/g石墨烯锂电池负极材料,与国际研究同步。


  隔膜:材料复合化、结构复杂化是趋势


  随着动力电池对能量密度要求的不断提高,以镍钴锰(NCM)三元正极材料为代表的动力锂电池路线逐渐兴起。全球汽车动力锂电池使用的隔膜以三层PP/PE/PP、PE+陶瓷涂覆等产品为主。与此同时,其他一些新型隔膜材料产品也在不断涌现并开始实现应用,湿法+涂覆将成为未来趋势。湿法隔膜在经过陶瓷涂覆后能大幅提高电池的安全性能。


  对于隔膜材料的未来,业内人士认为,我国隔膜产业应当在引进和吸收中发展,应该说没有哪种隔膜适应于所有的电池产品,隔膜产品应该多样化;另外,隔膜材料的复合化、结构复杂化将是必然趋势。


  电解液:进一步延长锂电池的寿命和续航里程


  电解液作为带动锂离子流动的载体,对电池的比容量、工作温度范围、循环效率和安全性能等至关重要,是锂离子电池获得高电压、高比能的保证,同时对锂电池的运行和安全性具有举足轻重的作用。近日,继“防燃电解液” 、常温溶融水合物电解液两种全新电解液技术研发问世之后,丰田在电解液方面开发出了一种听上去“高大上”的新技术。


  丰田的新技术就是结合高强度X射线和含重元素的电解液,利用层叠电池将锂离子在电解液中的状态可视化。这种观察方法能够对锂离子失衡的情况进行实时观察,从而为提升外插充电式混合动力车(PHEV)和电动车(EV)的续航里程以及电池的寿命等明确研发方向。


  电池中国网认为,近年来,全球锂电池产业发展迅速,成为锂电四大材料科研技术不断推陈出新的巨大推动力,而四大材料的进步也将带动锂电产业的进一步发展。同时,我国锂电四大材料产业正在逐步走出低价竞争、技术落后、品牌缺失的低端竞争领域,与国外产业间的差距正在不断缩小。


  可以预见,随着科研院所与材料企业不断加强研发,提升材料产业技术水平,以及新能源汽车市场的带动,我国锂电四大材科产业将迎来长足发展。

  可以预见,随着科研院所与材料企业不断加强研发,提升材料产业技术水平,以及新能源汽车市场的带动,我国锂电四大材科产业将迎来长足发展。(来源:电池中国网)

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