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传统碳负极材料的高容量化改性研究,中国化工网,okmart.com
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传统碳负极材料的高容量化改性研究
2021年11月10日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

一般而言,锂电池中的负极材料是由活性物质、粘结剂和添加剂制成糊状胶合剂后,涂抹在铜箔两侧再经过干燥、滚压制得,它是电池充电过程中锂离子和电子的载体,可起到能量的储存与释放作用。


不过与“人才辈出”的正极材料不一样,负极材料虽然路线众多,但最终产出却很单一,其中人造石墨因具有低电位、高比容量、低成本等优势占据了绝对的主流。有数据显示,2020年中国人造石墨出货量约为30.7万吨,在负极材料出货总量中的占比高达84%,较2019年水平进一步提升5.5%中国化工网okmart.com

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但石墨也有很多不足之处——比如说它的离子迁移速度慢,故而充放电倍率较低,而且层状结构的石墨在锂离子插入和脱嵌的过程中会发生约10%的形变,影响电池的循环寿命。在这些短板的掣肘下,石墨的性能发展空间相当有限,实际上目前应用的石墨类材料比容量已经非常接近其理论比容量。


可因为负极材料对于能量密度的提升也很关键,所以动力电池若想满足电动汽车和混合动力汽车的发展需求,就需要正极和负极这对“黄金搭档”共同进步才行。因此发展具有高比容量和高安全性能的材料已经成为锂离子电池负极材料研究的热点——然而在目前的技术条件下,开发高容量的负极材料不能脱离当前正在商业应用的石墨负极,高容量负极材料还是以石墨为主体材料。


到底要怎么对传统碳负极材料进行“改造”,让它们的容量更高更符合当下的应用需求呢?在11月23-35日举办的“2021年全国新能源粉体材料暨增效辅材创新发展论坛”上,来自天津师范大学的张波博士将分享题为《传统碳负极材料的高容量化改性研究》的报告。报告将汇集张博士所在课题组近年来以石墨为主体材料所合成的多种高容量负极材料的最新进展——包括以MCMB、人造石墨、天然石墨以及针状焦等材料为研究对象,采用多种制备手段分别制备硅碳和锡碳复合材料。除此之外他们还运用FT-IR、TEM、SEM、XRD和XPS手段研究了复合材料的微观结构,并对几种复合材料的电化学性能进行了综合分析,为下一步的高容量负极材料的产业化开发奠定了良好的基础。


标签:催化剂及助剂化工应用化工原料技术中心胶粘剂今日头条石墨烯
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