鋰電池負極材料知識,鋰電負極材料市場競爭加劇

來源：存能電氣  日期：2019-08-05 10:14  瀏覽量：次

　　鋰電池負極材料知識，鋰電負極材料市場競爭加劇。負極材料是鋰離子電池儲存鋰的主體，使鋰離子在充放電過程中嵌入與脫出。負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，處于鋰電池產業(yè)中游的核心環(huán)節(jié)。負極是電池放電時流出電子的一極，負極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等，負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極材料的相關知識，介紹鋰電負極材料市場競爭情況。

　　鋰電池負極材料種類

　　●碳負極材料

　　其已經實際用于鋰電池的負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家最熱門研究材料之一。

　　●錫基負極材料

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

　　●硅基負極材料

　　為了改善硅基負極材料的循環(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，因而不會因為化成而降低電池容量循環(huán)性能很好。

　　●納米氧化鎢

　　紫色氧化鎢具有非常高的化學活性，可此增強電子傳導性。由于該材料內阻小，而且具備優(yōu)異的Li離子擴散性，采用紫色氧化鎢作為電池負極可以實現(xiàn)大電流的充放電。目前已有不少鋰電公司已經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。

　　鋰電池對負極材料的要求

　　負極材料作為鋰電池的核心部件，在應用時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在充放電過程中結構相對穩(wěn)定，具有較長的循環(huán)壽命；

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

　?、菽軌蚺c電解液形成穩(wěn)定的固體電解質膜，保證較高的庫侖效率；

　?、拗苽涔に嚭唵危子诋a業(yè)化，價格便宜；

　?、攮h(huán)境友好，在材料的生產和實際使用過程中不會對環(huán)境造成嚴重污染；

　?、噘Y源豐富等。

　　鋰電負極材料市場競爭加劇

　　全球來看，目前鋰電池負極材料生產企業(yè)主要在中國和日本，中國的優(yōu)勢是石墨資源，日本優(yōu)勢是技術。負極材料產品市場呈現(xiàn)出明顯的寡頭壟斷格局。

　　大能量密度的非碳負極材料是目前負極材料的研究方向。碳材料當中，石墨類碳材料目前被研究得比較透徹，應用范圍最廣。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，有機溶劑共嵌入等問題。所以人們在開放碳材料的同時也在積極研究非碳材料作為負極材料，如硅基負極材料、鈦基復合材料等。

　　未來三年，我國動力電池企業(yè)競爭格局將發(fā)生較大變化，且動力電池對負極材料的需求量遠大于3C數(shù)碼電池，人造石墨的應用比例會越來越高。受廣大應用前景吸引，2017年多家負極材料企業(yè)加大產能擴產，且有一批新進入企業(yè)進入。高工產研鋰電研究所(GGII)認為未來三年，負極材料市場競爭將進一步加劇，低端重復產能將被淘汰，擁有核心技術和優(yōu)勢客戶渠道的企業(yè)才能獲得長足的發(fā)展，市場集中度將有所提高。

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

　　近年來，在國家的大力支持下，鋰電池行業(yè)發(fā)展勢頭良好，負極材料迎來了前所未有的機遇。由于新能源行業(yè)對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，下一代鋰電池負極材料——硅，也正在逐步開始商業(yè)化。因此，需要對原有的負極標準進行升級，甚至是編制新的標準，從而促進我國鋰電池行業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。