中國(guó)粉體網(wǎng)訊 2020年12月16日,由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的“2020石墨基鋰離子電池負(fù)極材料研究網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)”于上午8點(diǎn)30分準(zhǔn)時(shí)開(kāi)始。來(lái)自湖南大學(xué)劉洪波教授、貝特瑞新材料集團(tuán)股份有限公司研究院副院長(zhǎng)李子坤博士、中南大學(xué)楊娟教授以及深圳鑫茂新能源技術(shù)有限公司艾戊云總經(jīng)理帶來(lái)的精彩報(bào)告,下面是報(bào)告的具體內(nèi)容展示。
鋰離子電池負(fù)極材料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
劉教授是湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的教授,主要從事碳、石墨材料的基礎(chǔ)理論研究與應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā),2020年12月16日,劉老師做客粉體公開(kāi)課平臺(tái),他從鋰離子電池及其負(fù)極材料進(jìn)行概述,然后介紹了負(fù)極材料的技術(shù)現(xiàn)狀以及石墨負(fù)極材料的發(fā)展趨勢(shì)。
鋰離子電池的工作原理
鋰離子電池由正極、負(fù)極、電解液、隔膜組成,負(fù)極材料又分為炭質(zhì)材料、石墨質(zhì)材料和非炭材料三類(lèi),研究不同材料的性能,差異對(duì)鋰離子電池發(fā)展至關(guān)重要。負(fù)極材料種類(lèi)多樣,目前研究并已得到很好應(yīng)用的是天然石墨、人造石墨、復(fù)合石墨以及中間相碳微球,目前市場(chǎng)發(fā)展變化,硬碳、鈦酸鋰和硅/炭復(fù)合材料的研究工作也在逐漸推進(jìn)。
鋰離子電池組成
■石墨負(fù)極材料
天然石墨負(fù)極材料生產(chǎn)成本低,但改善倍率性能和循環(huán)性能的難度較大;從技術(shù)的角度進(jìn)一步降低人造石墨負(fù)極材料生產(chǎn)成本的空間較小,劉教授在講課過(guò)程中說(shuō)到,人造石墨負(fù)極材料大多是用軟碳制備。
■鈦酸鋰材料
而對(duì)于鈦酸鋰負(fù)極材料,雖然能在充放電時(shí)鋰離子嵌入脫出對(duì)其晶型結(jié)構(gòu)幾乎不產(chǎn)生影響,具有極高的電化學(xué)穩(wěn)定性和循環(huán)壽命;首次充電不形成SEI膜,首次效率高,熱穩(wěn)定性好,界面阻抗低,低溫性能優(yōu)異,可在零下40攝氏度時(shí)充放電,但其存在理論容量低(175mAh/g),且電壓平臺(tái)高(1.55V),電池比能量低,各項(xiàng)本征性能比較極端,技術(shù)改進(jìn)的空間較小,因此只能應(yīng)用于特定的細(xì)分領(lǐng)域,才能發(fā)揮其特長(zhǎng)。如城市混電動(dòng)BRT公交車(chē)、電氣混合動(dòng)力公交車(chē)、電力調(diào)頻調(diào)峰輔助服務(wù)等領(lǐng)域。
■硅負(fù)極材料介紹
第三部分,劉教授介紹了差異化高端石墨負(fù)極材料(高容量石墨負(fù)極材料、高倍率石墨負(fù)極材料、長(zhǎng)循環(huán)負(fù)極材料、硬碳負(fù)極材料)、石墨/硅基復(fù)合負(fù)極材料、低成本負(fù)極材料等方面進(jìn)行介紹。
最后,劉教授進(jìn)行總結(jié):
石墨化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展
來(lái)自貝特瑞新材料集團(tuán)股份有限公司研究院副院長(zhǎng)李子坤博士從石墨化理論基礎(chǔ)、石墨化關(guān)鍵技術(shù)、石墨化發(fā)展趨勢(shì)三個(gè)方面由淺及深地講解。目前對(duì)于石墨化的表述很多,李博士摘取了三種表述引入話題隨后他給出自己的定義。然后由石墨化內(nèi)容具體深入,講解了石墨化的表征、(石墨化度G、d002、La、Lc、拉曼ID/IG)、石墨化的目的、影響因素、石墨化理論過(guò)程、石墨化的方式以及設(shè)備等內(nèi)容。
在講到石墨化的影響因素問(wèn)題時(shí),他說(shuō),熱處理溫度是石墨化最核心的影響因素。
在提問(wèn)環(huán)節(jié),李老師說(shuō):廂式爐一定是未來(lái)發(fā)展的方向!
石墨在鋰電池中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向
楊娟教授從鋰離子電池負(fù)極材料簡(jiǎn)介、石墨的種類(lèi)與儲(chǔ)能應(yīng)用特性、石墨負(fù)極材料的改性研究現(xiàn)狀以及石墨衍生與復(fù)合材料介紹四個(gè)方面進(jìn)行講解。
在石墨衍生與復(fù)合材料介紹一部分,她對(duì)石墨烯、石墨烯復(fù)合材料、局域石墨化碳纖維、高容復(fù)合材料一一講解。
負(fù)極石墨加工性能對(duì)電池一致性的影響
來(lái)自深圳鑫茂新能源技術(shù)有限公司艾戊云總經(jīng)理首先對(duì)其公司進(jìn)行介紹,隨后根據(jù)公司產(chǎn)品逐步介紹。