中國粉體網(wǎng)訊 近日,依托內(nèi)蒙古自治區(qū)科技成果轉(zhuǎn)化計劃項目,內(nèi)蒙古斯諾新材料科技有限公司成功實現(xiàn)了對鋰離子電池石墨負極材料的改性研究,并將其推動至產(chǎn)業(yè)化階段。該成果在提高比容量、解決充放電過程中的體積膨脹和循環(huán)性能等方面取得突破,為鋰離子電池行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇。
鋰離子電池因其能量密度大、工作電壓高、循環(huán)壽命長和環(huán)境友好等特點,已經(jīng)成為目前性能最佳的電池體系。然而,石墨作為鋰離子電池常用的負極材料仍存在與溶劑相容性差、首次充放電可逆容量低和循環(huán)壽命短等問題。
為解決上述問題,內(nèi)蒙古斯諾研發(fā)團隊對石墨負極材料的改性進行了研究。首先,采用表面造孔處理的人造石墨粉與納米級硅粉相復(fù)合,以提高石墨負極材料的比容量。這種表面造孔處理后的人造石墨微粉能夠有效地固定納米硅顆粒,并提供了空間來緩解充放電過程中的體積膨脹和基體結(jié)合力下降等問題,從而提高材料的循環(huán)穩(wěn)定性。
其次,采用改性可紡瀝青對Si石墨復(fù)合材料進行二次包覆,并形成一層無定形的炭包覆層。這一過程降低了材料的比表面積,減少了充放電過程中可能發(fā)生的副反應(yīng),并顯著提高了材料的首次庫侖效率。同時,這層包覆層還增強了材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,進一步提高了循環(huán)性能。通過對人造石墨和硅負極材料特性的研究,內(nèi)蒙古斯諾新材料科技有限公司成功開發(fā)出了一種具有高容量和循環(huán)穩(wěn)定性強的新型改性鉀離子石墨負極材料。
該項目通過自治區(qū)科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化中心驗收評估,綜合績效評價意見為優(yōu)秀,達到了國內(nèi)同類產(chǎn)品的先進水平。此外,該轉(zhuǎn)化產(chǎn)品還獲得了自治區(qū)工信廳新材料首批次認定,進步提升了市場競爭力。
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通過成果轉(zhuǎn)化,內(nèi)蒙古斯諾新材料科技有限公司已對原有1.6萬噸/年的負極材料生產(chǎn)線進行技術(shù)改造,并成功提升產(chǎn)能至2.4萬噸/年。此外,在技術(shù)改造的同時,公司還實現(xiàn)了能耗水平的降低和環(huán)保排放的減少,推動了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的多重目標(biāo)。
此次成果的突破性研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,對于提升石墨負極產(chǎn)品的竟?fàn)幜,促進呼和浩特市乃至內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)升級、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義,將為構(gòu)建綠色可持續(xù)社會作出貢獻。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡)
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