雖然電動汽車發(fā)展緩慢導致鋰離子動力電池市場仍未全面啟動,,但消費類數(shù)碼產(chǎn)品市場(平板電腦,、智能手機、超極本等)的快速增長繼續(xù)拉動鋰電池需求,,因此,,得益于手機、筆記本電腦,、電動自行車等下游需求領域的增長,,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大,2013年中國鋰離子電池產(chǎn)量突破46億只,,比2012年增長31%,。鋰電池需求的迅猛增長帶動了正負極材料的下游的需求市場,也為正負極材料帶來了更多的發(fā)展機遇,。
負極材料是指電池中構成負極的原料,,目前常見的負極材料有碳負極材料、錫基負極材料,、含鋰過渡金屬氮化物負極材料,、合金類負極材料和納米級負極材料。
對于鋰離子電池而言,,電極材料是決定其能量密度的關鍵因素,。據(jù)悉,目前鋰電池負極材料的主要種類有天然石墨(59%),,人造石墨(30%),,中間相炭微球(8%)及其他類型(3%)。石墨類負極材料仍然占據(jù)鋰電負極材料的主流地位,。然而,,由于現(xiàn)有技術等限制,當前主流負極材料(如人造石墨,、中間相碳微球等)并不能實現(xiàn)人們希望將電池的能量密度大幅度提高的愿望,,負極材料市場亟待高效的新型材料。因此,,近年來鈦酸鋰,、石墨烯等新型負極材料的研發(fā)與應用開始受到業(yè)內(nèi)關注,。
石墨烯是一種新型材料,是已知材料中最薄的一種,。因為它的電阻率極低,,電子遷移的速度極快,科學家認為利用石墨烯可開發(fā)出更薄,、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管,。由于石墨烯實質(zhì)上是一種透明、良好的導體,,也適合用來制造透明觸控屏幕、光板,、甚至是太陽能電池,。因此,將石墨烯應用于鋰離子電池負極材料中,,可以大幅度提高負極材料的電容量和大倍率充放電性能,。
石墨烯的比表面積大,電性能良好,,作為鋰離子電池電極材料的潛力巨大,。研究證明,石墨烯可阻止復合材料中納米粒子的團聚,,緩解充放電過程中的體積效應,,延長材料的循環(huán)壽命;納米粒子通過與Li+發(fā)生化學反應,,可增加材料的嵌脫鋰能力,;粒子在石墨烯表面的附著,可減少材料形成SEI 膜過程中與電解質(zhì)反應的能量損失,。因此,,石墨烯負極材料的研究對實際生產(chǎn)具有重要意義。研究人員稱,,調(diào)控石墨烯在集流體上的排列,,以形成良好的電子和離子傳輸通道,可進一步提高石墨烯電極材料的性能,。未來,,研究人員可以通過利用金屬氧化物和其他材料與石墨烯復合,從而更大地拓展負極材料發(fā)展空間,。
近年來,,國內(nèi)北京化工大學等高校和研究機構進行了石墨烯材料的研究工作。企業(yè)也開始推進石墨烯負極材料的產(chǎn)業(yè)化進程,。2011年11月,,常州第六元素材料科技股份有限公司成立,,將生產(chǎn)用于鋰電池負極材料的石墨烯。2012年4月,,大連麗昌新材料有限公司建成了全自動石墨烯負極材料生產(chǎn)線,,年產(chǎn)能達300噸。2013年以來,,石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程加快,,未來,隨著石墨烯技術的突飛猛進,,石墨烯的特性將得到更好的挖掘與利用,。我們已經(jīng)看到,石墨烯的“加盟”,,給負極材料的發(fā)展注入的嶄新的活力,。(本網(wǎng)編輯 欣然/文)
負極材料是指電池中構成負極的原料,,目前常見的負極材料有碳負極材料、錫基負極材料,、含鋰過渡金屬氮化物負極材料,、合金類負極材料和納米級負極材料。
對于鋰離子電池而言,,電極材料是決定其能量密度的關鍵因素,。據(jù)悉,目前鋰電池負極材料的主要種類有天然石墨(59%),,人造石墨(30%),,中間相炭微球(8%)及其他類型(3%)。石墨類負極材料仍然占據(jù)鋰電負極材料的主流地位,。然而,,由于現(xiàn)有技術等限制,當前主流負極材料(如人造石墨,、中間相碳微球等)并不能實現(xiàn)人們希望將電池的能量密度大幅度提高的愿望,,負極材料市場亟待高效的新型材料。因此,,近年來鈦酸鋰,、石墨烯等新型負極材料的研發(fā)與應用開始受到業(yè)內(nèi)關注,。
石墨烯是一種新型材料,是已知材料中最薄的一種,。因為它的電阻率極低,,電子遷移的速度極快,科學家認為利用石墨烯可開發(fā)出更薄,、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管,。由于石墨烯實質(zhì)上是一種透明、良好的導體,,也適合用來制造透明觸控屏幕、光板,、甚至是太陽能電池,。因此,將石墨烯應用于鋰離子電池負極材料中,,可以大幅度提高負極材料的電容量和大倍率充放電性能,。
石墨烯的比表面積大,電性能良好,,作為鋰離子電池電極材料的潛力巨大,。研究證明,石墨烯可阻止復合材料中納米粒子的團聚,,緩解充放電過程中的體積效應,,延長材料的循環(huán)壽命;納米粒子通過與Li+發(fā)生化學反應,,可增加材料的嵌脫鋰能力,;粒子在石墨烯表面的附著,可減少材料形成SEI 膜過程中與電解質(zhì)反應的能量損失,。因此,,石墨烯負極材料的研究對實際生產(chǎn)具有重要意義。研究人員稱,,調(diào)控石墨烯在集流體上的排列,,以形成良好的電子和離子傳輸通道,可進一步提高石墨烯電極材料的性能,。未來,,研究人員可以通過利用金屬氧化物和其他材料與石墨烯復合,從而更大地拓展負極材料發(fā)展空間,。
近年來,,國內(nèi)北京化工大學等高校和研究機構進行了石墨烯材料的研究工作。企業(yè)也開始推進石墨烯負極材料的產(chǎn)業(yè)化進程,。2011年11月,,常州第六元素材料科技股份有限公司成立,,將生產(chǎn)用于鋰電池負極材料的石墨烯。2012年4月,,大連麗昌新材料有限公司建成了全自動石墨烯負極材料生產(chǎn)線,,年產(chǎn)能達300噸。2013年以來,,石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程加快,,未來,隨著石墨烯技術的突飛猛進,,石墨烯的特性將得到更好的挖掘與利用,。我們已經(jīng)看到,石墨烯的“加盟”,,給負極材料的發(fā)展注入的嶄新的活力,。(本網(wǎng)編輯 欣然/文)