登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
2.质量比能量和电压之间的妥协
严格讲,这种妥协不包括锂金属。锂金属工作电压0V,理论容量3862mAh/g,实际容量由活性物质利用率决定。
为什么要妥协?一般讲,现在的负极候选材料(不包括金属锂)具有一个基本特点就是容量越大活性电极材料,其脱锂电压平台(或者平均值)越高,例如,石墨类碳材料平均脱锂电位为0.15V,实际容量为350mAh/g;Sn负极平均脱锂电位为0.5V,理论容量为990mAh/g;Si负极平均脱锂电位为0.45V,理论容量为4200mAh/g。Sn和Si的实际可利用容量,还不确定,最终由使用条件决定。
电池能量密度和比特性是平均工作电压(正负极电压差)与质量比容量(或者体积比容量)的乘积决定,在以Si或者Sn替代碳基材料时,电池比容量增大量是否能弥补电池工作电压的降低,是需要考虑的一个重要因素。一个简单的例子说明,假如正极为磷酸铁锂,其工作电压以3.45V计,容量以160mAh/g计;当与石墨碳(以0.15V,350mAh/g实际容量计)匹配时,1g磷酸铁锂匹配0.457g石墨碳,全电池理论比能量为(3.45-0.15)V*160mAh/1.457g=362.3mWh/g。
1g磷酸铁锂与Si负极匹配,Si负极按照0.45V和4200mAh/g计算,匹配后的全电池比能量为(3.45-0.45)V*160mAh/1.038g=462mWh/g。明显的,使用Si负极替代石墨碳负极以后,其容量增长可以弥补因为其脱锂电压升高导致的电池电压下降带来的影响。当然,这是理论的考虑,因为Si负极实际容量不可能达到其理论值。假设Si负极实际容量为p,要满足全电池比能量大于362.3mWh/g的条件,满足的关系式是
当然,上式还是做了一点简化,未考虑Si负极电压与容量的关系,但是可以说明我们目前要讨论的目的。计算可得p至少要492.5mAh/g,换句话说,Si负极的实际容量要大于492.5mAh/g才能保证全电池的质量比特性不变差(和磷酸铁锂/石墨碳体系相比)。高容量C-Si复合负极材料的开发,也可以借鉴上述讨论,粗略讲,C-Si复合负极在实际应用时其中的Si部分贡献的容量不能小于492.5mAh/g,否则就没有任何意义了。
这就是负极脱锂电压升高和可逆容量增大两个参数之间的妥协关系。正因为这两个参数之间存在妥协关系,这里就直接忽略了钛酸锂、氮化物,因为二者的电压平台实在是高,高得无法容忍。
3.复合负极材料中的高锂化态
目前看来,单独以Si、Sn等完全替代石墨碳负极的可能性还不大;折衷方案是Si/C或者Sn/C复合负极的使用,广义的就是M/C复合负极。
M/C复合负极的一个最大问题是高锂化态的存在。高锂化态是必然存在的,这是因为M的平均脱锂电压高于石墨碳的缘故。高锂化态是针对M而言的,M的高锂化态会导致一些意想不到的难题。新制备的M/C复合物产物是无锂态,从无锂态到M的高锂化态,伴随着体积的剧烈变化,锂化后还是否保持着最初的M和C的微观相互关系,对于循环稳定性十分重要;此外,还存在首次充放电库伦效率严重低的问题,也许这可以采用预循环来解决,但是预循环措施会伴随着新的电池制造工艺开发。
4.负极研究误区
对于锂离子电池,其电压不可能工作到0V;其比特性由正负极电压差、正负极容量共同确定;这在本征上决定了一些电压平台不明显,或者即使明显但是高于1.0V的甚至是要从3.0V一直工作到0.0V的氧化物,不具有实际应用的可能。因此,目前一些关于具有上述特征的氧化物脱嵌锂的行为的研究,没有任何意义,比如一些关于氧化铜、氧化铁等材料的脱嵌锂行为研究,无任何意义。
本文作者:胡博,上海杉杉科技有限公司总经理。
上海杉杉科技有限公司成立于1999年,是中国首家锂电负极材料产业化生产企业。经过18年的发展,已经拥有上海、宁波、湖州、郴州、宁德、石家庄等地6家负极材料生产企业;产能由当初上海的年产200吨中间相炭微球负极材料发展为目前的各类品种(人造石墨、天然石墨、硬碳、软碳、硅碳等)4万吨的年产能,在行业中名列前茅;公司已经成为国际知名锂电业ATL、CATL、三星、LG、SONY、力神等重要的供应商;公司生产的负极材料不但应用于苹果、华为等智能手机,也应用于宝马、上汽、北汽、长安等电动车中。公司未来几年将进入快速发展阶段,计划2020年将建成20万吨的规模,立志于成为全球锂电负极材料的领导者。
相关阅读:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
3月28日上午,2025年“投资北京”大会在2025中关村论坛年会期间举办。会上,北京星川新能源电池科技有限公司(以下简称“北京星川”)超高倍率锂离子电池项目签约落地北京经开区(北京亦庄)。该项目预计将于明年6月开始量产。北京经开区有关负责人在大会上作推介。“北京星川超高倍率锂离子电池项目总
作者:叶石丰1,洪朝锋2,綦晓2,吴伟雄2,谭子健1,周奇1,张兆阳1单位:1.广东电网有限责任公司广州供电局;2.暨南大学能源电力研究中心引用:叶石丰,洪朝锋,綦晓,等.基于EEMD-GRU-NN锂离子电池表面温度预测方法研究[J].储能科学与技术,2025,14(1):380-387.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0571本文亮
北极星储能网获悉,3月14日,山东省地方标准《锂离子电池储能性能测试及评价规范》(以下简称《规范》)正式实施。该标准是全国首个锂离子电池储能地方标准。《规范》发布于2月24日,由山东省能源标准化技术委员会归口上报,主管部门为山东省市场监督管理局。主要起草单位包括:单位国网山东省电力公司
北极星储能网获悉,3月17日,国家市场监管总局发布关于征求《点火枪安全规范》等26项拟立项强制性国家标准项目意见的通知。其中包含《锂离子电池系统能效限定值及能效等级》标准计划。《锂离子电池系统能效限定值及能效等级》由国家标准委提出,委托全国能源基础与管理标准化技术委员会执行。主要起草
作者:陈峥彭月胡竞元申江卫肖仁鑫夏雪磊单位:昆明理工大学交通工程学院引用:陈峥,彭月,胡竞元,等.基于短期充电数据和增强鲸鱼优化算法的锂离子电池容量预测[J].储能科学与技术,2025,14(1):319-330.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0686本文亮点:1.仅利用前30分钟充电数据且采样间隔为30秒的数
北极星储能网获悉,近日,贵州大龙开发区北部工业园区的贵州嘉尚新能源材料有限公司年产25万吨锂离子电池正极材料产业园项目二期的厂房钢结构主体已全部完工,项目整体综合完成率达96%左右,现正在做一些收尾工作,室内在进行吊顶装修、地坪硬化等,室外在进行附属设施施工,包含室外管网、室外绿化、
3月19日,湖北省市场监管局关于做好2025年度锂离子动力电池碳计量工作的通知(鄂市监量函〔2025〕44号)。其中提到,全力推进碳计量技术规范体系建设。紧紧围绕锂电池产品全生命周期碳管理需求,着眼企业碳足迹管理中长期需求,协同产业链龙头企业,借鉴相关行业工作经验,系统编制碳计量器具配备及管理、
作者:周洪1,2(),俞海龙3,王丽平4,黄学杰3()单位:1.中国科学院武汉文献情报中心;2.中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系;3.中国科学院物理研究所;4.电子科技大学材料与能源学院引用:周洪,俞海龙,王丽平,等.基于BERTopic主题模型的锂电池前沿监测及主题分析研究[J].储能科学与技术,2025,14(
作者:张文婧肖伟伊亚辉钱利勤单位:长江大学机械工程学院引用:张文婧,肖伟,伊亚辉,等.锂离子电池安全改性策略研究进展[J].储能科学与技术,2025,14(1):104-123.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0579本文亮点:1.根据锂离子电池热失控机制,总结了在电池部件集流体上最具有创新性的改进方法:将集
北极星固废网获悉,3月4日,为推动再生资源循环利用,规范锂离子电池用再生黑粉原料、再生钢铁原料的进口管理,生态环境部研究制定锂离子电池用再生黑粉原料进口管理要求,并对《关于规范再生钢铁原料进口管理有关事项的公告》(公告2020年第78号)进行修订,形成《关于规范锂离子电池用再生黑粉原料、
作者:刘通1,3杨瑰婷1毕辉4梅悦旎1刘硕1宫勇吉3罗文雷2单位:1.空间电源全国重点实验室,上海空间电源研究所;2.军事科学院国防科技创新研究院;3.北京航空航天大学材料科学与工程学院;4.中国科学院上海硅酸盐研究所引用:刘通,杨瑰婷,毕辉,等.高能量密度与高功率密度兼顾型锂离子电池研究现状与展望[
北极星储能网获悉,10月14日晚间尚太科技公告,公司拟以自有资金或自筹资金在马来西亚设立全资孙公司,并投资建设马来西亚年产5万吨锂离子电池负极材料项目(下称“马来西亚项目”)。据披露,上述马来西亚全资孙公司注册资本为1000林吉特或其他等值货币(后续拟进行增资),公司性质为私人有限责任公
据准格尔旗发布消息,近日,总投资27.15亿元的鄂尔多斯新创新材料有限公司年产8万吨锂离子电池负极材料项目进入投产倒计时。据了解,该项目总投资27.15亿元,主要以石油焦、针状焦和固体沥青为原料,经磨粉、造粒、低温炭化等工艺流程,生产广泛应用于动力电池及储能领域的锂离子电池负极材料,设计年
近日,联投湖北工建三公司承建的全省首家锂离子电池负极材料一体化项目——斯诺年产10万吨新能源动力电池负极材料一体化项目低温炭化车间成功进行点火试车,标志着该项目朝着建成投产目标又近一步。斯诺年产10万吨新能源动力电池负极材料一体化项目是随州市、随州高新区招商引资的新能源产业项目,总投
9月27日,杉杉股份公告,下属子公司上海杉杉锂电材料科技有限公司拟在芬兰设立项目公司并投资建设年产10万吨锂离子电池负极材料一体化基地项目,项目计划总投资金额不超过12.8亿欧元。
8月31日上午,易成新能公司下属子公司河南易成瀚博能源科技公司年产1万吨锂离子电池负极材料改性项目投产试车仪式在河南易成瀚博能源科技公司举行。据介绍,该项目总投资7400多万元,利用河南易成瀚博能源科技公司院内闲置厂房及现有配套产能,通过增加造粒及相关配套设备对锂离子电池负极材料进行改性
8月31日索通发展公布,公司以全资子公司甘肃索通盛源碳材料有限公司(“索通盛源”)为实施主体,于2022年在甘肃省嘉峪关市嘉北工业园区投资建设年产20万吨锂离子电池负极材料一体化项目首期5万吨项目,并通过发行股份及支付现金方式收购佛山市欣源电子股份有限公司94.9777%的股权。以此为契机,正式切入
中科电气8月9日在互动平台回答投资者提问时表示,公司锂离子电池负极材料产品不具备超导效应。
7月19日烯石电车新材料宣布,于2023年7月19日,公司与南墅镇政府订立合作协议,据此,公司与南墅镇政府拟就位于中国山东省莱西市南墅镇的莱西市南墅镇新材料产业园(产业园)的石墨负极材料项目进行合作。待获得中国政府的所有批准后,公司将于产业园建设厂房生产锂离子电池负极材料。公司在符合相关规定
自3月份杰瑞10万吨锂离子电池负极材料生产项目点火试运行以来,项目全面进入了设备调试和产线拉通的阶段,杰瑞新能源正加速驶入锂电材料产业快车道。据了解,7月份预计产能达到2500吨以上。杰瑞10万吨锂离子电池负极材料生产项目主要建设了磨粉、造粒、预碳化、石墨化等7个现代化车间,建筑面积达30万
7月3日,深圳市工业和信息化局印发关于公示高端锂离子电池负极材料产业化配套项目遴选方案的通知。详情如下:市工业和信息化局关于公示高端锂离子电池负极材料产业化配套项目遴选方案的通知根据《深圳市工业及其他产业用地供应管理办法》(深府规〔2019〕4号)及《光明区产业用地项目引进监管实施办法
日前,江苏黄海新区滨海片区二季度项目建设已进入冲刺阶段。其中凯金锂离子电池负极材料一期项目的破碎、原料配料等8个单体已经全部建设完成,部分单体已投入运营,二期项目正在加紧施工建设,已完成总工作量的38%。据了解,凯金锂离子电池负极材料项目于2022年2月28日开工建设,总投资60亿元,分三期
3月20日,云南省首个电网侧独立储能示范工程——250MW/500MWh电化学独立储能电站开工仪式在迪庆藏族自治州云南香格里拉产业园区箐口片区项目用地举行。该项目总投资约7.5亿元,总用地面积1.88万平方米,采用预制舱式系统集成技术,配置磷酸铁锂电池模组等先进设备,建设周期共计24个月。每年能提升500G
北极星储能网获悉,3月20日,万向一二三股份公司发布了其首个多场景低压电芯解决方案,涵盖三款颠覆性产品:闪充Ultra,天距电池和无极电池。闪充Ultra可以用“5分钟快充”终结铅酸电池的充电与安全焦虑,天距电池以860Wh/kg超高能量密度重新定义续航边界,无极电池以超高的功率密度探索速度的极限,集
自去年以来,全球新能源车市场对磷酸铁锂电池的需求呈现爆发态势,不少跨国车企与国内外电池厂商密集签订长期协议,开始供货时间大部分集中于今年和明年。就在上个月,福特汽车与宁德时代签订5年供货协议,锁定2026-2030年磷酸铁锂电池稳定供应,包括神行超充电池,2026年起应用于新车型。此前,雷
最新数据,1-2月磷酸铁锂电池累计装车量达到58.6GWh,同比暴增199.9%!最新消息,进入2025年,磷酸铁锂整体产能利用率已经超过60%!最新动向,磷酸铁锂加工费还在上涨,第四代高压密磷酸铁锂和降本工艺正在掀起新一轮淘汰浪潮!需求暴涨、技术迭代、产线更新,看来磷酸铁锂行业今年真的是要变天,一场
北极星储能网获悉,近日,贵州大龙开发区北部工业园区的贵州嘉尚新能源材料有限公司年产25万吨锂离子电池正极材料产业园项目二期的厂房钢结构主体已全部完工,项目整体综合完成率达96%左右,现正在做一些收尾工作,室内在进行吊顶装修、地坪硬化等,室外在进行附属设施施工,包含室外管网、室外绿化、
LGEnergySolution(LGES)公司计划今年开始在美国生产用于固定式储能系统的磷酸铁锂电池。LGES公司2月18日向韩国证券交易所披露,该公司董事会已经决定向其在美国密歇根州运营的子公司LGEnergyStorageMichigan公司提供债务担保。LGEnergyStorageMichigan公司在密歇根州霍兰德运营了一座电池生产工厂。
北极星储能网获悉,3月17日,湖南裕能在其投资者关系活动中表示,2024年,公司磷酸盐正极材料销量创下公司历史新高,其中,应用在储能领域的产品销量占比已提升至约41%。新产品方面,CN-5系列、YN-9系列和YN-13系列在2024年下半年合计销售约11.13万吨,在2024年下半年的总销量比例约27%。今年以来,行
3月15日,上海申能新动力储能研发有限公司发布了奉贤星火综合多种新型储能技术路线对比测试示范基地(一期)项目磷酸铁锂储能系统采购招标公告,项目坐落于上海奉贤星火开发区民乐路315号。本期建设项目容量为40MW/160MWh,场区总占地面积约2公顷。计划储能类型包括锂离子电池10MW/40MWh,锌铁液流电池10M
北极星储能网获悉,3月12日,山东丰元化学股份有限公司披露投资者关系活动记录表,公布了公司磷酸铁锂产能规模、固态电池正极材料布局等进展。丰元股份宣布,目前公司已建成的磷酸铁锂产能共计22.5万吨,在建磷酸铁锂产能共计7.5万吨,公司也会根据行业的发展趋势和下游客户的需求变化,在产能建设实施
北极星储能网获悉,3月11日,中国汽车动力电池产业创新联盟发布2025年2月国内动力电池数据,2月动力电池装车量34.9GWh,环比下降10.1%,同比增长94.1%。其中三元电池装车量6.4GWh,占总装车量18.5%,环比下降24.6%,同比下降7.2%;磷酸铁锂电池装车量28.4GWh,占总装车量81.5%,环比下降6.0%,同比增长
据富临精工公告,鉴于公司及控股子公司江西升华与宁德时代签署《战略合作协议》,为进一步发挥各自在产业领域的专业与资源优势,公司控股子公司江西升华拟以增资扩股的方式引入战略投资者宁德时代。宁德时代拟以人民币40,000万元认购江西升华新增注册资本33,898万元,并取得江西升华18.7387%的股权。本
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!