[隆眾聚焦]:多種負(fù)極材料崛起 針狀焦作為人造石墨材料仍是主流
針狀焦是負(fù)極材料生產(chǎn)的主要原料,負(fù)極材料的原料從大類上分碳材料和非碳材料。目前市場上負(fù)極材料的原料是碳材料類別下石墨類負(fù)極材料中的人造石墨為主要原料的,也就是針狀焦、石油焦等原料。

來源:隆眾資訊
但是傳統(tǒng)的人造石墨類材料有優(yōu)勢也有弊端。人造石墨類負(fù)極材料的優(yōu)點是電子電導(dǎo)率高、鋰離子擴(kuò)散系數(shù)大、嵌鋰容量高和嵌鋰電位低、安全穩(wěn)定等優(yōu)點,且石墨材料來源廣泛、價格便宜。得益于技術(shù)、價格和成熟配套產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,人造石墨作為負(fù)極材料未來幾年內(nèi)仍將是主流。但是人造石墨負(fù)極材料也有發(fā)展的弊端,比如克容量已經(jīng)接近理論值372mAH/g,限制了進(jìn)一步的應(yīng)用,因此其他負(fù)極材料的研發(fā)被提上日程。

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目前一個方向是鈉離子電池的研發(fā),其中用到的是硬炭負(fù)極材料。鈉離子電池性價比高,并且可沿用目前的生產(chǎn)工序,硬炭負(fù)極內(nèi)部的石墨微晶排列較軟碳更加無序、雜亂,且含有一部分的微納孔區(qū)域,具有較高的儲鈉容量和較低的儲鈉電勢,且硬碳負(fù)極原材料來源豐富,價格低廉,木質(zhì)素、蔗糖、葡萄糖、花生殼、香蕉皮、煤、氧化瀝青等均能作為其碳源,因此其原材料成本較低,綜合性價比較高,是當(dāng)前最為理想的鈉離子電池負(fù)極材料。
另一個方向是硅負(fù)極的研發(fā)。硅負(fù)極具有最高的理論質(zhì)量比容量(室溫下3580mAh/g)和豐富的資源儲備,并且能從各個方向提供鋰離子嵌入和脫出的通道,嵌鋰電位較高,快充性能優(yōu)異,兼具高安全性和高容量的特點,被認(rèn)為有望成為下一代負(fù)極材料。但是硅作為負(fù)極材料會產(chǎn)生很大的體積變化,隨充放電發(fā)生的持續(xù)收縮膨脹,影響電池循環(huán)壽命。
新型負(fù)極材料的研發(fā)到應(yīng)用需要一定的時間去克服產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的問題,至2026年預(yù)計負(fù)極材料產(chǎn)量將達(dá)到360萬噸水平,而硬炭負(fù)極和硅基負(fù)極總量或在40萬噸水平,未來三五年難以撼動人造石墨材料的主流地位,因此針狀焦、石油焦仍是未來負(fù)極材料領(lǐng)域的主要供應(yīng)原料。2023年隨著負(fù)極材料產(chǎn)能的進(jìn)一步釋放,針狀焦未來需求與日俱增是不可逆的趨勢。
