鋰電池負(fù)極材料知識(shí),鋰電負(fù)極材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇

來源：存能電氣  日期：2019-08-05 10:14  瀏覽量：次

　　鋰電池負(fù)極材料知識(shí)，鋰電負(fù)極材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇。負(fù)極材料是鋰離子電池儲(chǔ)存鋰的主體，使鋰離子在充放電過程中嵌入與脫出。負(fù)極材料作為鋰電池四大組成材料之一，在提高電池的容量以及循環(huán)性能方面起到了重要作用，處于鋰電池產(chǎn)業(yè)中游的核心環(huán)節(jié)。負(fù)極是電池放電時(shí)流出電子的一極，負(fù)極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等，負(fù)極材料的性能也直接影響鋰電池的性能。存能小編將帶你了解鋰電池負(fù)極材料的相關(guān)知識(shí)，介紹鋰電負(fù)極材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)情況。

　　鋰電池負(fù)極材料種類

　　●碳負(fù)極材料

　　其已經(jīng)實(shí)際用于鋰電池的負(fù)極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。其中碳材料主要使用納米碳管和石墨烯。近年來，石墨烯材料受到科學(xué)家最熱門研究材料之一。

　　●錫基負(fù)極材料

　　錫基負(fù)極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價(jià)態(tài)金屬錫的氧化物。

　　●硅基負(fù)極材料

　　為了改善硅基負(fù)極材料的循環(huán)穩(wěn)定性，通常將硅材料納米化，主要研究方向有：硅納米顆粒、硅納米線、硅薄膜和3D多空硅等。

　　●鈦酸鋰負(fù)極材料

　　此材料不但具有安全性能非常高，而且不形成SEI膜，因而不會(huì)因?yàn)榛啥档碗姵厝萘垦h(huán)性能很好。

　　●納米氧化鎢

　　紫色氧化鎢具有非常高的化學(xué)活性，可此增強(qiáng)電子傳導(dǎo)性。由于該材料內(nèi)阻小，而且具備優(yōu)異的Li離子擴(kuò)散性，采用紫色氧化鎢作為電池負(fù)極可以實(shí)現(xiàn)大電流的充放電。目前已有不少鋰電公司已經(jīng)開始使用納米氧化鎢添加在以前傳統(tǒng)的石墨，錫氧化物，納米碳管里面，極大地提高鋰電池的充放電量和充放電次數(shù)。

　　鋰電池負(fù)極材料除了有以上這幾種材料外，還有一些未商業(yè)化氮化物等材料。

　　鋰電池對(duì)負(fù)極材料的要求

　　負(fù)極材料作為鋰電池的核心部件，在應(yīng)用時(shí)通常需要滿足以下條件：

　?、偾朵囯娢坏颓移椒€(wěn)，以保證較高的輸出電壓；

　?、谠试S較多的鋰離子可逆脫嵌，比容量較高；

　　③在充放電過程中結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命；

　?、茌^高的電子電導(dǎo)率、離子電導(dǎo)率和低的電荷轉(zhuǎn)移電阻，以保證較小的電壓極化和良好的倍率性能；

　　⑤能夠與電解液形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)膜，保證較高的庫侖效率；

　?、拗苽涔に嚭?jiǎn)單，易于產(chǎn)業(yè)化，價(jià)格便宜；

　?、攮h(huán)境友好，在材料的生產(chǎn)和實(shí)際使用過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染；

　?、噘Y源豐富等。

　　鋰電負(fù)極材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇

　　全球來看，目前鋰電池負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)主要在中國(guó)和日本，中國(guó)的優(yōu)勢(shì)是石墨資源，日本優(yōu)勢(shì)是技術(shù)。負(fù)極材料產(chǎn)品市場(chǎng)呈現(xiàn)出明顯的寡頭壟斷格局。

　　大能量密度的非碳負(fù)極材料是目前負(fù)極材料的研究方向。碳材料當(dāng)中，石墨類碳材料目前被研究得比較透徹，應(yīng)用范圍最廣。目前市面上絕大多數(shù)鋰電池都是采用石墨類的碳材料作為負(fù)極材料。但是，碳材料的局限性也是明顯的：比容量與一些非碳材料相比較低，并且還存在首次充放電效率低，有機(jī)溶劑共嵌入等問題。所以人們?cè)陂_放碳材料的同時(shí)也在積極研究非碳材料作為負(fù)極材料，如硅基負(fù)極材料、鈦基復(fù)合材料等。

　　未來三年，我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局將發(fā)生較大變化，且動(dòng)力電池對(duì)負(fù)極材料的需求量遠(yuǎn)大于3C數(shù)碼電池，人造石墨的應(yīng)用比例會(huì)越來越高。受廣大應(yīng)用前景吸引，2017年多家負(fù)極材料企業(yè)加大產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)，且有一批新進(jìn)入企業(yè)進(jìn)入。高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)認(rèn)為未來三年，負(fù)極材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將進(jìn)一步加劇，低端重復(fù)產(chǎn)能將被淘汰，擁有核心技術(shù)和優(yōu)勢(shì)客戶渠道的企業(yè)才能獲得長(zhǎng)足的發(fā)展，市場(chǎng)集中度將有所提高。

　　總之，在未來幾年內(nèi)，整個(gè)鋰離子電池負(fù)極材料的市場(chǎng)需求量將繼續(xù)保持持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。而從負(fù)極材料的種類上來看，整個(gè)負(fù)極材料市場(chǎng)將仍然以天然石墨和人造石墨為主體。隨著整個(gè)市場(chǎng)對(duì)高容量、高功率負(fù)極材料需求的逐步提升以及新一代負(fù)極材料(如硅基材料等)制備工藝的逐漸成熟，市場(chǎng)重心也會(huì)逐步向新一代負(fù)極材料偏移。

　　近年來，在國(guó)家的大力支持下，鋰電池行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，負(fù)極材料迎來了前所未有的機(jī)遇。由于新能源行業(yè)對(duì)鋰電池能量密度的要求越來越高，石墨和鈦酸鋰材料的性能正在不斷地優(yōu)化。與此同時(shí)，下一代鋰電池負(fù)極材料——硅，也正在逐步開始商業(yè)化。因此，需要對(duì)原有的負(fù)極標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行升級(jí)，甚至是編制新的標(biāo)準(zhǔn)，從而促進(jìn)我國(guó)鋰電池行業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。