中國(guó)粉體網(wǎng)訊  對(duì)于新能源大家都不陌生，尤其是新能源汽車(chē)更是大家討論的熱點(diǎn)。鋰電池作為新能源汽車(chē)的核心部件，隨著新能源汽車(chē)的火熱，也成為大眾關(guān)注的對(duì)象。鋰電池具備續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、使用壽命長(zhǎng)及體積小等優(yōu)勢(shì)，但是在快充、安全、成本等方面仍然存在不足。鋰電池的快充性能、安全性能、生產(chǎn)成本等一直是大家普遍關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題，也是制約新能源汽車(chē)發(fā)展的重要因素。如何提升鋰電池的性能，這需要在鋰電池關(guān)鍵材料方面尋求新突破和新發(fā)展。

在國(guó)家政策和市場(chǎng)需求的雙重驅(qū)動(dòng)下，鋰電池產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料研發(fā)、應(yīng)用也在不斷進(jìn)步。最近，中科院山西煤化所709課題組研究團(tuán)隊(duì)在鋰離子電池負(fù)極材料研究方面有了新突破，受到媒體和業(yè)界關(guān)注。

該團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)5年時(shí)間，探索利用無(wú)煙煤為原料，制造人造球形石墨的技術(shù)路線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了煤基快充石墨的新技術(shù)研發(fā)。這一新技術(shù)突破對(duì)于鋰離子電池第三代商業(yè)化負(fù)極材料的研究應(yīng)用具有推動(dòng)作用。

鋰電池負(fù)極材料可分為碳材和非碳材兩大類(lèi)，碳系材料包括石墨材料（天然石墨、人造石墨以及中間相炭微球）與其它碳系（硬碳、軟碳和石墨烯）；非碳系材料可細(xì)分為鈦基材料、硅基材料、錫基材料、氮化物和金屬鋰等。一般而言，人造石墨是鋰電池負(fù)極的主流材料。天然石墨運(yùn)用較早，可以看做是第一代商業(yè)化負(fù)極材料。傳統(tǒng)的人造石墨可以看做是第二代商業(yè)化負(fù)極材料，它主要是將針狀焦、石油焦、瀝青焦等原料在一定溫度下煅燒，再經(jīng)粉碎、分級(jí)、高溫石墨化制成。與第一代天然石墨等材料相比，第二代人造石墨的循環(huán)性能好、高低溫性能優(yōu)、安全性高且工藝成熟，但是行業(yè)頭部公司的負(fù)極材料各項(xiàng)指標(biāo)逼近了理論極限，未來(lái)的提升空間有限。所以，電池廠商也在尋求新產(chǎn)品的突破發(fā)展。

較之傳統(tǒng)的人造石墨，709課題組研制的煤基快充負(fù)極材料在鋰離子嵌入速度和容量方面都有提升。據(jù)測(cè)評(píng)，煤基快充負(fù)極材料初始存儲(chǔ)容量突破了372毫安小時(shí)每克(mAh/g)的理論比容量，并且可滿(mǎn)足在5C下快速充電。首次比容量可達(dá)365-375mAh/g，比市面快充產(chǎn)品提升5%-10%；在同等的大倍率下容量保留率比市售產(chǎn)品提升10-20%；可使充電時(shí)間縮短至20min以?xún)?nèi)，而且還將無(wú)煙煤轉(zhuǎn)化為綠色碳材料，促進(jìn)節(jié)能減碳。此外，以無(wú)煙煤作為原料，與針狀焦、石油焦等相比，無(wú)煙煤產(chǎn)量大，成本低，也有助于鋰電池生產(chǎn)成本的下降。

目前，該創(chuàng)新成果已開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化推廣，建成了國(guó)內(nèi)首條噸級(jí)試驗(yàn)示范線(xiàn)。相信在未來(lái)隨著研究與應(yīng)用的深入，這一成果將助力我國(guó)鋰電池行業(yè)的發(fā)展。

參考來(lái)源：

[1]李清波.“鋰”想的負(fù)極材料.中國(guó)科學(xué)報(bào),2022.02.15

[2]郜蓉.中科院煤化所709課題組新成果,黑色無(wú)煙煤變身綠色高端炭材料.太原日?qǐng)?bào),2022.01.04

[3]陳悶雷.看完這篇文,鋰電池入門(mén).公眾號(hào)放大燈

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/文正）

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