随着新能源汽车及动力电池销量持续增长,负极材料需求依旧旺盛,负极材料以人造石墨和天然石墨为主。

人造石墨

负极材料主要分为碳系材料和非碳系材料,碳系材料主要是石墨类的负极材料,非碳系材料中硅基负极材料是目前大家关注更多的。

目前石墨类的负极材料为主流的负极材料,主要分为人造石墨以及天然石墨。

天然石墨源自矿山,从矿山采矿并经过浮选、球化、表面包覆制成;人造石墨源于煤和石油化工副产物,是以石油或煤化工的副产物煤焦油沥青或渣油为原料,经延迟焦化制成针状焦,并经过造粒、石墨化制成。

随着新能源汽车及动力电池销量持续增长,负极材料需求依旧旺盛,负极材料以人造石墨和天然石墨为主。

其中,人造石墨占80%以上,那么天然石墨和人造石墨谁更具潜力呢?

天然石墨大小颗粒不一,粒径分布广,开采出来的天然石墨矿需要经过经过浮选、球化、表面包覆等步骤制成天然石墨负极材料,而人造石墨在形貌以及粒径分布上较为一致。

天然石墨的容量高,压实密度高,价格也比较便宜,但是由于颗粒大小不一,表面缺陷较多,与电解液的相容性比较差,副反应比较多;而人造石墨的各项性能则比较均衡,循环性能好,与电解液的相容性也比较好,因此价格也会贵一些。

天然石墨虽具备成本和比容量优势,但其循环寿命低,且一致性低于人造石墨,相较于天然改性石墨,国内人造石墨技术发展较为成熟。

天然石墨主要用于小型锂电池和一般用途的电子产品锂电池,人造石墨则凭借优良的循环性能、大倍率充放电效率和电解液相容性等显著优势,广泛应用于车用动力电池及中高端电子产品领域。

目前随着动力电池市场的持续扩大,对材料成本、加工性能、能量密度、循环寿命、快充倍率等因素的综合要求提升,助力人造石墨成为我国负极材料中最主要的材料。

人造石墨和天然石墨技术路线并没有明确的优劣之分,更多的是根据自身技术路线的选择。

天然石墨的结构决定了石墨在锂嵌入和脱嵌过程中体积产生较大的变化,导致石墨层结构破坏,进而造成了较大的不可逆容量损失和循环性能的剧烈恶化。

因此,天然石墨在使用时往往侧重于对其进行改性研究,改善其自身结构缺点提升电池性能。

预计未来几年,受新能源汽车应用影响,人造石墨占比将继续上升。

而天然石墨由于其优良的特性,例如,在膨胀石墨方面,人造石墨无法取代天然石墨;并且目前人造石墨掺杂天然石墨的复合石墨路线,也使天然石墨的需求量逐步提升,未来的经济发展中天然石墨还是有自己不可取代的市场。

[责任编辑:张倩]

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