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在加速能源使用形式由化石能源向清洁能源转变的战略背景下,锂离子电池(LIB)凭借其高能量密度、高功率、长循环寿命、较高的工作电压、放电平稳、宽工作温度范围、无记忆效应和安全性能较好等综合优势,在实现环保而高效的储能及转化方式方面显得尤为重要。作为锂离子电池的重要组成部分,负极自身的性能直接影响着整个电池体系的性能。
近年来,中国科学院山西煤炭化学研究所研究员宋燕及其带领的科研团队,通过对碳基及硅基负极材料进行结构设计,有效构筑了一系列电极材料,实现了材料比容量、循环稳定性和倍率性能的显著提升。基于商业负极材料石墨在结构以及容量方面的局限性,团队进行了多方尝试,如图1。以天然石墨鳞片以及沥青焦炭为原料,通过热压烧结的方式制备了石墨碳与多孔纳米碳共存的镍掺杂中空纳米碳负极材料(Carbon,2013,64:537-556;Electrochimica Acta, 2013,112:394-402;专利授权号201210363338.4)。随后,团队以沥青为原料通过加压缩聚的方式制备了类石墨片层碳,此材料作为负极材料时不仅具备石墨的强稳定性,其容量值也得到了提升(专利申请号202010121400.3)。针对硅基负极材料循环稳定性差的特性,团队利用静电作用在硅纳米颗粒表面吸附阳离子表面活性剂来实现核壳双层保护,减弱并限制硅膨胀时应力对材料结构造成的破坏(Chemistry-A European Journal,2017,23:2165-2170;专利授权号 201610580560.8和201610580586.2)。为进一步调控硅基双包覆结构的性能,采用硬模板法引入空腔来缓和硅的体积变化,实现提高容量以及循环稳定性双层目标(Electrochimica Acta,2019,295:75-81),如图2。
鉴于石墨材料高稳定性以及硅高比容量的特性,制备了膨胀石墨与硅的复合电极,硅纳米颗粒与石墨片层之间形成典型的三明治结构,改善了材料的电子传导特性,其表现出较为良好的性能(Carbon,2014,72:38-46)。在此基础上,对膨胀石墨酸化并加入硅烷偶联剂,实现硅纳米颗粒在石墨片层之间的均匀分散,制备的复合电极片在0.4 A/g电流密度下循环450次后依然有接近800 mAh/g的比容量(Journal of Power Sources, 2018, 385:84-90;专利授权号201610993853.9)。
以上工作得到国家自然科学-山西省低碳联合重点基金以及山西省自然科学基金的支持。
图1 碳基负极材料的结构设计形貌图
图2 硅基负极材料的结构设计示意图及电化学性能图
图3 硅碳复合结构设计形貌图及其电化学性能图
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北极星储能网获悉,融捷股份11月19日晚间发布公告称,根据战略规划和经营发展的需要,为进一步打通锂电材料上下游产业链,充分发挥产业链协同优势,公司拟投资1亿元设立全资子公司兰州融捷材料科技有限公司,从事锂离子电池负极材料相关业务。融捷股份表示,近年来,负极材料行业处于快速发展阶段,扩
在政策、技术和需求的多重驱动下,今年固态电池市场的热度和产业化进程进一步提升。硫化物固态电解质迎来产业化拐点、叠加以eVTOL为代表的细分领域爆发差异化应用需求,固态电池整体加速从研发迈向产业成果转化,工程化验证又推动了创新工艺、设备的研发与落地。与此同时,车企、电池企业、材料企业、
钠离子电池具有“低温性能好、高倍率、高安全”等优势,可广泛应用在电动二轮车、微型车、储能等市场。随着钠离子电池的商业化量产应用,GGII预计2024年我国钠离子电池出货量超1.5GWh,2025年出货量超4.5GWh,2030年出货量有望超30GWh。按1GWh钠离子电池消耗1500吨负极材料计算,到2030年,我国钠离子
硅基负极材料正在加速商业化应用。10月中旬,辉能科技在2024年巴黎车展上展出“100%硅负极”电池系统。根据德国莱茵实验室的数据,该电池系统在5分钟内可将电量从5%充至60%,8.5分钟充至80%。该电池能量密度达到321Wh/kg,预计年底最高可提升至355Wh/kg。硅基被业内认为是下一代理想的负极材料。据了解
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近日,江阴高新区年产20万吨低能耗高性能锂电池负极材料项目(二期)完成了开工验线手续,项目正式开工建设。该项目总投资12.6亿元,由江苏华盛锂电与苏州华赢新能源共同投资建设,今年2月该项目一期工程已经开工建设。据了解,该项目主要生产低能耗高性能锂电池负极材料,包括人造石墨负极、硅氧负极、
北极星电池网获悉,9月27日,新能源新材料行业发展交流大会在江苏省常州市武进国家高新区举行。会上,总投资3亿美元的屹创新能源新型镍氢气电池负极材料项目正式落户武高新。此次签约的项目由屹创新能源在园区增加投资,将建设新型镍氢气电池核心负极材料研发、制造基地,达产后将形成15GWh镍氢气电池
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目前我国及全球锂电池发展已走到技术的尽头,现今广泛使用的石墨负极材料,其容量发挥已接近其理论比容量(372mAh/g),限制其进一步的应用,因此迫切需要开发出具有更高比容量的负极材料。我国锂电池行业已步入成长期,新能源汽车,电力及工商、家庭等储能,消费电子等终端市场,客户对电池提供的存储
硅基负极被认为是下一代锂电池理想的负极材料。近期,众多头部企业密集申请相关专利。据国家知识产权局公告,今年1月,宁德时代公布了一项国际专利申请,专利名为“硅碳复合材料及包含其的负极极片”;亿纬锂能申请了一项名为“一种硅基负极浆料及其制备方法和应用”专利。而在此之前一个月,比亚迪申请
12月16日,总投资6亿元的山西永济市华智雄材新材料产业园项目开工仪式举行。据了解,山西省华智雄材能源科技有限公司是一家致力于先进负极材料专业研发、制造供应于一体的高科技企业。公司先行建设的2000吨硅碳负极材料生产线,已在永济市小规模量产。新开工的新材料产业园项目,是对现有产能的增资扩
11月22日,准格尔旗人民政府与常州硅源新能材料有限公司就年产2万吨硅碳负极材料项目举行签约仪式。项目总投资22亿元,建成后将成为世界规模最大、国内产能第一的硅碳负极材料项目。常州硅源新能材料有限公司是全球少数几家可以批量化生产硅碳负极材料的企业,主要从事锂离子电池硅碳负极材料的研发、
9月20日,埃普诺(深圳)新能源科技集团年产30万吨硅碳负极新材料项目在西昌钒钛产业园区内正式开工。据悉,该项目总投资110亿元人民币,建成后可实现年产值350亿元-400亿元,年纳税5.25亿元-6亿元,解决地方就业600人。首期年产能12万吨,建设期10个月,项目计划于2024年8月建成投产并在2024年12月实
北极星储能网获悉,11月17日,宁德时代首席科学家吴凯在世界青年科学家峰会上透露,宁德时代第二代钠离子电池已经研发完成,能够在零下40度的严寒环境中正常放电,这意味着电池可以大规模在极严寒地区应用,预计2025年上市。宁德时代第一代钠电池已于2021年发布,具有高能量密度和良好低温性能,宁德时
北极星储能网获悉,近日,经深圳市市场监督管理局批准的《生产经营单位锂离子电池存储使用安全规范》(DB4403/T508—2024)(以下简称《规范》)发布,将于2024年11月1日正式实施。该《规范》由深圳市应急管理局制定并归口,深圳市电池行业协会、欣旺达电子股份有限公司等单位参与编写,明确了锂离子电
11月15日,财政部税务总局调整出口退税政策,明确将光伏、电池、部分非金属矿物制品的出口退税率由13%下调至9%。其中附件显示,锂离子电池、锂电池组、全钒液流电池都在此范围。原文如下:关于调整出口退税政策的公告财政部税务总局公告2024年第15号现就调整铝材等产品出口退税政策有关事项公告如下:
北极星电池网获悉,10月30日,位于美国密苏里州弗雷德里克敦的一家大型电池回收厂发生爆炸。据悉,火灾是在CriticalMineralRecovery拥有的一家锂离子电池加工厂引发的,报道显示没有人员伤亡。该公司网站显示,这座工厂占地225000平方英尺,主要用于回收来自全球电池制造商、汽车OEM、电池经销商、回收
11月11日,工信部发布电子行业54项行业标准报批公示,其中包括《储能用钛酸锂锂离子电池电性能规范》、《锂离子电池管理系统技术规范》、《电力系统用压接式绝缘栅双极晶体管(IGBT)门类规范》、《便携式光伏组件》、《锂离子电池电解液中金属杂质含量测试方法》等标准。原文如下:电子行业54项行业标
虽然2024年以来钠离子电池热度相较前两年有所降温,但依然备受资本关注。据高工产业研究院(GGII)不完全统计,2024年前三季度国内共有23家钠离子电池领域企业进行26轮融资,同比减少近一半。但与同为新技术的固态电池相比,钠离子电池行业融资轮数约为同期固态电池领域融资轮数的两倍(2024年前三季度
2024年10月,国际航空运输协会(IATA)发布了第66版DGR(危险品规则),从2025年1月1日起,第66版IATA危险品条例(DGR)和第12版锂电池运输条例(LBSR)正式生效。2026年1月1日起,航空运输时,与由锂离子电池供电的设备和车辆包装在一起的锂离子电池将需要在电池处于较低的充电状态下进行航空运输。这些变
近期,澳大利亚新南威尔士州(NSW)公平交易部宣布,从2025年2月起,将对用于电动移动设备中的锂离子电池实施新的强制性安全标准。这些标准旨在通过降低这些产品相关的火灾风险来增强消费者安全。具体来说,以下电动移动设备及其使用的锂离子电池现在被视为2017年《燃气和电力(消费者安全)法》下的“
北极星储能网获悉,11月7日,浙江杭州市经信局(市数字经济局)发布关于市政协十二届三次会议第412号提案的答复。文件提到,当前杭州明确重点发展方向。其中绿色能源产业生态圈“建圈强链”的重点聚焦在储能、光伏、风电、节能环保4条产业链。2023年,全市储能规上企业40家,实现产值279.2亿元,同比增
10月31日,浙江丽水遂昌县发布《遂昌县关于培育发展未来产业的实施意见》(遂政办发〔2024〕11号),其中提到,重点发展五个具有基础优势的未来产业,分别是高端金属材料,精细化工,新型储能,先进装备及零部件,元宇宙。抢抓新型储能万亿级风口,以现有龙头企业为引领,加快提升电化学储能技术性能,
北极星储能网获悉,10月21日,北京市房山区人民政府发布北京卫蓝高性能固态锂离子电池量产建设项目于近日开工。消息显示,北京卫蓝高性能固态锂离子电池量产建设项目位于窦店镇新城组团FS00-0308街区0030地块,总建筑面积约为11.23万平方米,包含12栋建筑单体。一期项目总建筑面积约为4.2万平方米,重
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