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。
2025年“赛程”过半,各大企业的固态电池项目也开始加速“冲刺”。6月下旬以来,亿纬锂能、孚能科技、国轩高科、赣锋锂业等头部企业先后官宣。而且,这次不只是半固态电池的“先锋”,而是全固态电池的预期量产。市场也再次陷入兴奋,并且不断开始向纵深挖掘“话题”。然而,整个产业链真的准备好了吗
广东瑞庆时代新能源科技有限公司(下称:瑞庆时代)锂离子电池集装箱产品下线仪式26日在广东肇庆举行。该产品的正式下线,标志着广东首个涵盖从电芯生产到电箱、电柜和集装箱系统集成全链条研发制造的新型储能产业基地建成。宁德时代新能源科技股份有限公司(下称:宁德时代)是全球领先的新能源创新科技公
6月25日,在发生火灾近三周后,汽车运输船“MorningMidas”号最终在当地时间6月23日16:35左右,沉没于水深约5000米的太平洋水域。经打捞运营商ResolveMarine表示,“恶劣天气和海水逐渐渗入船体,加剧了最初火灾造成的损害,最终导致该船沉没。”本月初,一艘载有3000多辆汽车的轮船在太平洋起火,当时
6月25日,云南施甸县政府发布《2025年1—5月施甸县经济运行总体平稳》一文。文章披露,1—5月份,全县全部工业发电量47631万千瓦时,同比增长39.4%。其中,火力发电量3087万千瓦时、下降0.4%,水力发电量1422万千瓦时、增长28.9%,太阳能光伏发电量23586万千瓦时、增长99.6%,风力发电19536万千瓦时、
作者:莫子鸣1饶宗昕1杨建飞1杨孟昊2蔡黎明1单位:1.同济大学汽车学院;2.同济大学材料科学与工程学院引用本文:莫子鸣,饶宗昕,杨建飞,等.锂离子电池过充热失控气热模型构建及关键参数影响分析[J].储能科学与技术,2025,14(5):1784-1796.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0262本文亮点:(1)构建了
6月23日,苏州市生态环境局发布受理环境影响报告书(表)情况的公示。其中,江苏都桐科技有限公司新建锂离子电池用再生黑粉生产及再生磷酸铁锂测试电芯研发项目在列,标志着这家“锂电新秀”进一步构建产业布局。江苏都桐科技有限公司,是一家成立于2024年8月22日的高新技术企业,位于江苏省苏州市
北极星储能网获悉,6月23日,国家市场监管总局关于发布电动平衡车等136种产品质量监督抽查实施细则的公告。其中包括电动汽车充电桩产品质量监督抽查实施细则、电子产品用锂离子电池和电池组产品质量监督抽查实施细则、电动汽车用动力蓄电池单体产品质量监督抽查实施细则。其中,电动汽车用动力蓄电池单
近日,福建龙岩市生态环境局就年产1GWh三维固态锂电池项目环评文件审批意见进行公示。文件显示,项目位于龙岩高新区(经开区)高陂镇平在村北环路,主要建设标准化厂房1栋7层、办公综合楼、原料库、产品库及配套建设环保工程和纯水制备、制氮相关辅助工程,用地面积27675平方米。项目以磷酸铁锂、NMP、
今天起,全国各地陆续公布2025年高考分数线,成绩“出炉”后,如何选择院校及专业?中关村储能产业技术联盟(CNESA)对当下热门专业——储能科学与工程进行了解读,包括专业特点、院校选择、就业前景与发展潜力、重点高校专业培养特色等方面进行了梳理和更新,供考生和家长决策参考。专业背景与战略意
退役锂电池,特别是退役动力锂电池,正在从“环境负担”蜕变为战略资源。随着全球新能源产业的加速发展,退役锂电池这座“城市金矿”,正引发各国在回收网络、技术标准和资源循环利用上的激烈博弈。不过,近日央视新闻报道,“目前我国动力电池回收行业存在一个普遍困境:合规企业守规矩却难赚钱,不合
作者:汪红辉1,3李嘉鑫1,3储德韧1,2,3李彦仪1,3许铤2,3单位:1.上海化工研究院有限公司;2.上海化工院检测有限公司;3.工信部工业(电池)产品质量控制和技术评价上海实验室引用本文:汪红辉,李嘉鑫,储德韧,等.磷酸铁锂电池存储失效机理及热安全性研究[J].储能科学与技术,2025,14(5):1797-1805.DOI:10.1
作者:李义函,卢世刚,王晶,查汪珺,戴正航,郭奕彤,杨泽茜单位:上海大学引用:李义函,卢世刚,王晶,等.磷酸铁锂锂离子电池低温不可逆析锂及其对电池性能衰减的影响[J].储能科学与技术,2024,13(10):3656-3665.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0285本文亮点:1.建立了总析锂量和可逆析锂量、不可逆析
北极星储能网获悉,湖南醴陵铂威新能源科技有限公司锂离子电池负极产业化项目建设接近尾声,预计6月底可以投产,每年产量可达5万吨。该项目已建成生产厂房4栋、生产线8条,自动化生产效能可达80%以上。届时,量产的锂离子电池负极材料将主要应用于新能源汽车,包括动力电池、高端3C锂电池和储能电池等
据长沙工信消息,4月18日,位于宁乡高新区的湖南阿斯米新材料有限公司自主研发的万吨级锂离子电池负极前驱体生产线正式启动,这是全球首台套万吨级锂离子电池负极前驱体连续自动化生产线。据了解,阿斯米公司投资30亿元建设锂离子电池石墨负极材料生产及相关设备制造基地项目,一期投资8亿元,设计年产
“亿纬锂能布局的下一代电池技术路线包括固态电池、锂金属电池等。我们一直是全球用金属锂最大的公司,锂金属电池我们当仁不让。”亿纬锂能董事长刘金成在今年年初如是表示。据悉,亿纬的锂金属电池已经做到450Wh/kg的能量密度,循环寿命800多次,在一些特殊而较有前景的应用场景得到应用。除了亿纬锂
人勤春早。2月18日年初九,广东东莞市望牛墩镇临港产业园,众多企业已经迎来火热的返岗复工。在博力威科技公司,生产车间一条条生产线正高速运转;在卓蓝自动化设备公司,一个个满载着物料的机器人来回装卸搬运……作为东莞市战略性新兴产业新基地,临港产业园迅速聚集新能源、数字创意、高端装备制造等
据包头装备制造产业园区消息,内蒙古杉杉科技有限公司年产4万吨锂离子电池负极新能源材料加工项目位于包头装备制造产业园区新规划区,项目总投资1.3亿元,占地面积13300平方米,新建厂房建筑面积10918平方米,项目建成后将达到年产4万吨锂离子电池负极材料粉碎处理能力。该项目于2023年4月份开工建设,
北极星储能网获悉,嘉元科技1月5日在投资者互动平台表示,公司2022年总产能预计将达5万吨以上,2023年电解铜箔总产能预计将在2022年的基础上翻一番,达到10万吨以上。广东嘉元时代新能源材料有限公司年产10万吨高性能电解铜箔建设项目,已于2022年6月动工建设,目前正如期推进各项工作,计划在2023年下
北极星储能网获悉,6月14日,海亮股份官方发布,子公司甘肃海亮新能源材料有限公司(下称“甘肃海亮”)高性能铜箔项目一期首条生产线试产成功。海亮股份于2021年11月公告称,拟在甘肃兰州新区设立控股子公司投资89亿元建设年产15万吨高性能铜箔材料项目。项目位于兰州新区中川园区,拟分三期建设,全部
5月以来,锂电负极材料领域已经出现多个项目签约和开工,同时成为上市企业加码的主要细分赛道。据起点锂电大数据不完全统计,负极材料领域本月有10个以上企业传来布局和项目新动态,涉及投资金额近300亿元。(本文来源:微信公众号”起点锂电大数据“ID:weixin-lddsj)石大胜华3万吨硅负极项目落地投资
北极星储能网获悉,5月11日宁夏发布《宁夏能源转型发展科技支撑行动方案》。方案指出,能源储运方面重点攻关储能材料制备与储能系统集成等关键核心技术,重点支持储能电池制造与集成等技术成果转化应用,开展新型储能技术的大规模集成应用示范。在光伏制造、氢能生产、储能蓄能、节能降碳、二氧化碳捕
北极星输配电网获悉,近日,宁夏回族自治区科学技术厅印发关于《宁夏能源转型发展科技支撑行动方案》的通知。方案提到,开展关键核心技术攻关。围绕自治区能源转型发展重大战略决策部署,针对能源相关产业核心基础零部件、关键基础材料、先进基础工艺与基础软件等短板弱项,重点支持行业龙头骨干企业、
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月23日-2025年6月27日期间发布的储能项目动态整理如下:国内首座大型锂钠混合储能站黑启动试验成功近日,南方电网公司在位于文山壮族苗族自治州的国内首座大型锂钠混合储能站——丘北县宝池储能站圆满完成国内规模最大、电压等级最高的构网型储
北极星储能网获悉,6月26日,乌海市20万千瓦/80万千瓦时固态电池储能电站项目开工仪式举行。该项目位于内蒙古乌海市海南区乌海高新技术产业开发区低碳产业园内,包括20万千瓦/80万千瓦时储能场区、1座110千伏升压站(含综合楼),项目占地面积100亩,计划总投资近7亿元,建设规模为20万千瓦/80万千瓦时
近日,蓬溪生态环境局对四川省盈达锂电新材料有限公司10万吨/年锂离子电池正极材料磷酸铁锂前驱体技改项目进行环评公示。项目位于四川蓬溪经济开发区,投资3000万元在现有厂区内进行技术改造,最终形成年产10万吨锂离子电池正极材料磷酸铁锂前驱体的生产能力。资料显示,四川省盈达锂电新材料有限公司
北极星储能网获悉,6月26日,平顶山市恒展100MW400MWh独立共享储能电站项目工程总承包中标候选人公示。第一中标候选人为中车株洲电力机车有限公司,投标报价47888.0849万元,折合单价1.197元/Wh;第二中标候选人为湖南省工业设备安装有限公司,投标报价49232万元,折合单价1.231元/Wh;第三中标候选人
6月26日,内蒙古乌兰察布市察右中旗100万千瓦/600万千瓦时电源侧储能项目正式开工,该项目为目前全球规模最大的电源侧电化学储能项目之一。该项目涵盖设计、采购、施工总承包(EPC)及运维服务,位于内蒙古乌兰察布市察右中旗,地处内蒙古中部,平均海拔1700米,年日照时数达3014小时,具备得天独厚的
北极星储能网获悉,2025年6月26日晚,小米“人车家全生态”发布会在北京盛大召开。小米集团创始人、董事长兼CEO雷军在会上宣布,小米汽车旗下首款SUV车型——小米YU7正式上市小米YU7共推出三个配置版本,分别为标准版、Pro版和Max版,售价区间为25.35万至32.99万元。此外,小米SU7Ultra赛道专业套装和
6月26日,内蒙古兴安盟突泉县平川变电站100万千瓦/400万千瓦时新型储能专项行动项目正式开工建设。该项目于3月12日获得自治区能源局批复,计划建设50万千瓦/200万千瓦时独立储能电站2座,采用磷酸铁锂电池技术。在能源领域各级部门的积极配合、全力推动下仅用105天实现开工建设,创造了本地区储能项目
北极星储能网获悉,6月26日,宁夏地区规模最大的构网型共享储能电站——宁夏祥核云储200MW/400MWh光储充一体化共享储能电站项目在灵武市正式开工。项目由宁夏祥核云储能源科技有限公司投建,总投资4.5亿元,采用磷酸铁锂电池储能技术。作为构网型储能电站,项目将大幅增强电网强度与电压稳定性,尤其在
6月26日,皖能于田县20万千瓦80万千瓦时独立新型储能项目中标候选人公示。第一中标候选人为中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司、中国能源建设集团西北电力建设甘肃工程有限公司联合体,投标报价45475.2742万元,折合单价0.568元/Wh;第二中标候选人为中国电建集团江西省电力设计院有限公司、
6月25日,在发生火灾近三周后,汽车运输船“MorningMidas”号最终在当地时间6月23日16:35左右,沉没于水深约5000米的太平洋水域。经打捞运营商ResolveMarine表示,“恶劣天气和海水逐渐渗入船体,加剧了最初火灾造成的损害,最终导致该船沉没。”本月初,一艘载有3000多辆汽车的轮船在太平洋起火,当时
北极星储能网获悉,6月25日消息,中节能太阳能股份有限公司发布投资者关系活动记录表,提到中节能太阳能目前储能主要为光伏电站配套储能,合计规模约1500MWh,涵盖磷酸铁锂、全钒液流以及超级电容储能类型,后续公司也将推进工商业储能的开拓及实施。
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!