負極材料對鋰電池性能起決定性作(zuo)(zuo)用的(de)關鍵材料(liao)。負(fu)(fu)極(ji)的(de)比(bi)容量和(he)工作(zuo)(zuo)電壓直接(jie)決定鋰(li)電池的(de)能量密度,是最(zui)重要的(de)電池材料(liao)之一(yi)。雖然硅基等合金(jin)類負(fu)(fu)極(ji)已開始(shi)應(ying)用,但主(zhu)流的(de)負(fu)(fu)極(ji)材料(liao)仍(reng)然是天然和(he)人造石墨(mo),其中人造石墨(mo)憑借更好(hao)的(de)循環(huan)壽(shou)命和(he)倍率性能,滲(shen)透(tou)率在不斷(duan)提(ti)升(sheng)。
負極(ji)材(cai)(cai)料具(ju)備(bei)高技術(shu)壁壘(lei)。市場(chang)一(yi)直認為負極(ji)是“最(zui)簡單且附加值最(zui)低”的(de)(de)(de)電池材(cai)(cai)料,實際情況并非(fei)如(ru)此。人造(zao)石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)制備(bei)需要經過“破碎(sui)、造(zao)粒、石(shi)墨(mo)化(hua)(hua)、篩分”四個(ge)大(da)工(gong)序和十(shi)余個(ge)小工(gong)序,其中的(de)(de)(de)造(zao)粒和石(shi)墨(mo)化(hua)(hua)兩個(ge)環(huan)節都有很高的(de)(de)(de)技術(shu)壁壘(lei)。得(de)益于產(chan)品差異化(hua)(hua)和不(bu)(bu)透明的(de)(de)(de)成本結(jie)構,盈(ying)利能力穩定(ding)。由于不(bu)(bu)同(tong)應用場(chang)景(jing)對負極(ji)的(de)(de)(de)要求不(bu)(bu)同(tong),且還(huan)需要與(yu)電解液、正(zheng)極(ji)匹(pi)配,因此負極(ji)不(bu)(bu)但型號眾多(duo)、價格分布也非(fei)常寬。由于原材(cai)(cai)料品味(wei)和收得(de)率的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)以及(ji)石(shi)墨(mo)化(hua)(hua)環(huan)節的(de)(de)(de)差異,負極(ji)的(de)(de)(de)成本構成非(fei)常不(bu)(bu)透明,增加了(le)電芯廠(chang)壓價的(de)(de)(de)難度(du)。通(tong)過工(gong)藝創新優化(hua)(hua)和產(chan)業鏈整合(he),成本有進一(yi)步(bu)下降空間。
負(fu)(fu)極(ji)材料行業的(de)(de)市場集中(zhong)度高(gao),“三大(da)五小”的(de)(de)競爭(zheng)格局(ju)、和電芯(xin)企業之間的(de)(de)綁(bang)定(ding)關系都已經初(chu)步形(xing)成(cheng),綁(bang)定(ding)電芯(xin)龍頭(tou)的(de)(de)負(fu)(fu)極(ji)企業,發(fa)展(zhan)前景更(geng)佳。
人造石墨循環壽命長、倍率性能好,是主流的負極品種
負(fu)極是鋰電池(chi)的(de)主(zhu)要組成部(bu)分,它是由負(fu)極活(huo)性物質(zhi)、粘合劑和添加(jia)劑混合制成糊狀均(jun)勻涂(tu)抹在(zai)銅箔兩側,經干(gan)燥、滾壓(ya)而成。我們所談的(de)負(fu)極材料主(zhu)要指的(de)是負(fu)極活(huo)性物質(zhi)。
天然石墨(mo)是從天然石墨(mo)礦中提煉出(chu)來(lai)的,它的顆粒(li)外(wai)表(biao)面反應活性(xing)(xing)不(bu)均勻,晶(jing)粒(li)粒(li)度較大,在充放電過程(cheng)中表(biao)面晶(jing)體(ti)結構容易(yi)被破壞。為了解決這些問(wen)題,一般采用(yong)碳包覆工藝對(dui)天然石墨(mo)進(jin)行改性(xing)(xing)處(chu)理。其優(you)勢是比容量大、壓實密度高、成本低,缺點(dian)是循環壽命短(duan)、倍率性(xing)(xing)能差。
人造石墨是焦炭類原料經過高溫石墨化處理后轉化成石墨的產品。它的石墨晶粒小、石墨化程度低、結晶取向度小,在倍率性能、 循環壽命以及體積膨脹、防止電極反彈方面都好于天然石墨,比容量和壓實密度和天然石墨也已經很接近,差距只有2%到3%,主(zhu)要的缺點是成本(ben)高。
未完待續