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石墨类锂离子电池负极材料发展遭遇瓶颈

锂电中国浏览量:1600时间:2012-08-29 10:22:05

占全球市场97%的石墨类锂离子电池负极材料发展遭遇瓶颈,为满足下游需求,未来锂电负极材料开发应走向多样化,主要向高性能(高比容量、高充放电效率、高循环)和高安全性、低成本发展。在8月23~25日于青岛召开的2012中国锂电负极材料研讨会上,与会专家提出了上述观点。

  石墨类锂电负极材料虽然工艺相对成熟,但受结构特性制约,其比容量已达到极限,无法满足大型动力电池所要求的持续大电流放电要求。世德南化投资管理(上海)有限公司中国区总经理陈卫表示,锂离子电池的很多性能都取决于负极材料,如充放电效率、寿命长短等,未来要取得突破,新型负极材料开发至关重要。

  北京低碳清洁能源研究所专家薛嘉渔博士强调,近来发生的电动车着火事故,让电池的安全性问题成为关注焦点,今后负极材料要同时关注高性能和高安全性。

  目前,钛酸锂、硬碳与其他非碳负极材料形成的复合材料以及硅、锡等多种新型负极材料已引起人们关注。

  薛嘉渔指出,钛酸锂(LTO)是新兴锂电池负极材料的代表,其电化学势高达1.5V,是最安全的负极材料。其循环寿命可达20000次,65℃高温循环达到8000次。更值得一提的是,LTO一般不会生成固体电解质界面膜,十分有利于大电流放电,可提高电池循环寿命和高低温性能。常规电池-20℃下只能放出20%的能量,而LTO材料在-40℃时仍然能放出40%的能量,且大电流放电效果很好。如果LTO电池比容量提升、价格下降,将超越磷酸铁锂电池,这也是LTO负极材料未来技术发展方向。陈卫补充说,钛酸锂原料成本并不高,要降低总成本,企业应该在设备、工程、质量控制上下功夫。

  薛嘉渔表示,硬碳材料的寿命、动力及安全性均不错。其微孔结构有利于锂离子的运动,可以快出快充,对功率型应用十分有利。不过,硬碳价格较高,应用受限。

  此外,湖南摩根海容新材料有限责任公司研发工程师谢成德表示,海容目前已对石墨和硅、锡、碲等材料进行了复合研究,未来一两年将会有成熟的产品推出。

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