中國粉體網(wǎng)訊 隨著全球?qū)稍偕茉春蛢δ芗夹g的需求日益增長,，鈉離子電池作為鋰離子電池,、鉛酸電池的潛在替代品，因其資源豐富,、成本較低、性能優(yōu)異而備受關注,。
鈉離子電池負極材料起著負載鈉離子的重要作用,，是鈉電池的核心構成材料,，直接影響到電池的能量密度、循環(huán)性能,、首次庫侖效率等性能,。與其他負極材料相比,，硬炭因其低鈉儲存電位、高容量,、原材料廣泛和環(huán)境友好等特性,，被業(yè)界視為是最有前途的鈉離子電池負極,。
硬炭材料具有無定形和微晶混合的結(jié)構，與石墨化碳不同,，其微觀結(jié)構具有無序分布的類石墨層片,、豐富的邊緣和表面缺陷以及獨特的納米孔洞結(jié)構,。這些特性為鈉離子提供了更多的嵌入/脫嵌位點，從而提高了材料的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性,。此外,，硬炭材料還表現(xiàn)出良好的導電性,、高儲鈉能力、鈉嵌入時的低體積膨脹,、環(huán)保性和較低的氧化還原電位等優(yōu)勢,。
目前鈉離子電池常用的硬炭前驅(qū)體主要可以分為三類：樹脂基（酚醛樹脂,、環(huán)氧樹脂,、聚糠醇等）、瀝青基（煤焦油瀝青,、石油瀝青、天然瀝青等）,、生物質(zhì)基（纖維素,、木質(zhì)素、淀粉等）,，其核心制造工藝是碳化,。
樹脂基類前驅(qū)體：最常見的是酚醛樹脂前驅(qū)體，所得到的硬炭產(chǎn)品均一度較好,，純度也較高，具有優(yōu)異的循環(huán)性能,、更高的可逆比容量及更好的倍率性能,，產(chǎn)品一般呈球形顆粒,，且因為原料可控，工藝的設計性較強,。然而其成本是最高的,。
瀝青基類前驅(qū)體：前驅(qū)體來源雖然非常廣泛,，且價格低廉,，煤系瀝青和油系瀝青均可使用,，但其不足之處在于瀝青里的揮發(fā)成分較多，需要額外的尾氣處理,，增加成本支出，且目前工藝尚不成熟,，產(chǎn)品的容量較低,。
生物質(zhì)基類前驅(qū)體：生物質(zhì)前驅(qū)體由于來源廣泛,、價格低廉、綠色環(huán)保,，而且其本身就具有豐富的雜原子和獨特的微觀結(jié)構,。常見的生物質(zhì)包括木質(zhì)纖維素類（喬木類,、秸稈類,、干質(zhì)果殼類）和多糖淀粉類（種子類）等，椰子殼和秸稈則是其中較為典型的兩種生物質(zhì)材料,。
從生物質(zhì)基,、酚醛樹脂基,、瀝青基三種技術路線來看，生物質(zhì)基路線產(chǎn)出的硬炭性能適中,，批量穩(wěn)定性一致性更高,。從原料規(guī)�,；a(chǎn)優(yōu)勢來看，淀粉,、竹基,、硬木物料來源廣泛，成本更低,，這些生物質(zhì)前驅(qū)體路線更適合大規(guī)模,、批量化生產(chǎn),，目前為主要生產(chǎn)企業(yè)的選擇,。
國科炭美新材料（湖州）有限公司,，是一家致力于碳基儲能材料解決方案的創(chuàng)新型企業(yè)，集研發(fā),、生產(chǎn)和銷售一體化,，位于浙江省湖州市長興縣。在硬炭負極材料的研發(fā)上,，國科炭美已具備生物質(zhì),、煤,、瀝青三種技術路線的能力，其開發(fā)的硬炭材料具有高容量,、高倍率性能,、長壽命,、低成本等優(yōu)點,。通過不斷的技術創(chuàng)新和實踐積累，國科炭美成功推出了包括GHC-C300常規(guī)型,、GHC-B280低成本型、GHC-C300A功率型等多款適用于不同應用場景的鈉電硬炭負極產(chǎn)品,。
2024年10月29-31日在上�,？鐕少彆怪行�,，由北京粉體技術協(xié)會與柏德英思展覽(上海)有限公司聯(lián)合主辦2024第二屆鈉離子電池材料技術研討會。屆時,，來自中科炭美(湖州)有限公司的孔慶強總經(jīng)理將作題為《鈉電硬炭研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化》的報告,。報告重點從性能對比、制備路徑選擇,、應用場景等進行闡述,，認為隨著技術的不斷進步和市場的不斷擴大,，煤/瀝青基硬炭材料有望在鈉離子電池領域發(fā)揮更加重要的作用，從而進一步推動鈉離子電池技術的商業(yè)化進程,。
專家簡介：
孔慶強,，男，1988年生,，博士,、副研究員，國科炭美新材料（湖州）有限公司法定代表人,、總經(jīng)理,。長期從事先進炭材料（石墨烯,、硬炭、多孔炭等）的制備及其應用探索,，具備豐富的工程化,、產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗,。曾主持或參與國家自然科學青年基金,、中科院知識創(chuàng)新工程領域前沿項目及山西省科技重大專項等項目，發(fā)表論文20余篇,，申請專利24項（授權12項）,，獲得山西省自然科學一等獎、中國產(chǎn)學研合作一等獎,、中國化工學會技術發(fā)明二等獎等。
參考來源：國科炭美CARMERY,、殷秀平等《鈉離子電池硬炭基負極材料的研究進展》等
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木）
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