材料科普|你不知道的人造石墨负极材料

2023-05-24 10:42

锂电池及其关键材料的研究,一直以来,都是化学电源节的热门话题。而人造石墨,又是锂电池负极材料重要构成部分,是目前市场的主流材料。人造石墨的生产工艺,包括破碎、造粒、石墨化以及筛分除磁四个关键程序。工艺制作耗时周期长,制作工艺复杂。但是,其重要性要求我们更好地了解材料,也才能够更好地生产、应用这一重要的负极材料。

历史简介

在上个世纪,索尼提出以钴酸锂为正极、石油焦为负极的锂电子电池构造。在这以后,以日本、韩国为主导的整个负极材料的市场,都在以石油,或者是MCMB(中间相炭微球)代替石油焦。

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随着时间的推移,中间相炭微球逐渐式微,市场占比仅剩10%左右,而这是,天然石墨成为当时市场的新鲜“宠儿”,市场占比高达60%

但是,到了2017年,随着行业对人造石墨负极材料的开发,人造石墨负极材料产品的综合性能已经超过了天然的石墨负极材料,人造石墨的市场占比不断提升,占比达到60%

在近几年,人造石墨成为锂电池负极材料的主流,我国的石墨产量占据90%以上。

产业现状

(1)存在问题

1)市场竞争激烈,存在降价竞争趋势,产品的出货量减少

2)产品质量良莠不齐,众多企业涌入;

3)产线收率低下,生产原料成本极高

4)工艺生产存在一定的安全性问题。

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(2)改进提升

1)技术发展前景光明

除了过去开发的整形、分级、包覆等核心关键技术外,又发展了减小颗粒尺寸、表面造孔、二次造粒、人工SEI膜、高温预炭化、大功率石墨化、箱式石墨化等先进技术,极大地提高了石墨负极材料的性能,显著降低了生产成本。


2)自动化智能化升级

例如无锡泰贤粉体有限公司对于人造石墨造粒这一关键环节,创造性地提出了“人造石墨造粒系统”,提高产品尾料利用率,降低生产成本,提升工艺生产的安全性问题。

3)生产装备进步

自负极材料出现以来,先后经历了艾奇逊坩埚石墨化炉、串接式坩埚石墨化炉、箱式石墨化炉,目前正在大力开发连续石墨化炉并可望在近期取得突破。

未来趋势

(1)产能快速扩张,很快将进入成熟期

(2)技术迭代缓慢,综合性能提升困难;

(3)差异化开发高端人造石墨负极材料;

(4)降低石墨负极材料及生产工艺成本;

(5)开发全流程、智能化、连续化生产。

公司介绍

无锡泰贤粉体科技有限公司(原无锡新光)作为专业生产粉体设备的厂家,时刻走在行业前列,精准把握行业最新动态。


面对当前人造石墨负极材料行业出现的能耗大、安全性难以保障等问题,泰贤粉体针对性地推出了人造石墨造粒系统,统筹公司优势产品,例如高效混合改性机、高温热反应釜、融合包覆机、湿式除尘尾气处理系统,有效解决生产问题,为顾客生产提供更加优质、更加便捷的服务。

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在未来5—10年,石墨负极材料仍然是,并且仍将作为主要的锂电池负极材料。因此,完善和开发节能、高效、绿色石墨化工艺与装备技术具有重要的现实意义和战略意义。


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