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              石墨粉負極材料細分類別分析

              2021-09-08 11:22:43

              負極材料細分類別分析

              鋰電池負極材料主要分為天然石墨人造石墨,2000年起,隨著手機和筆記本電腦的普及,天然石墨負極逐漸開始被大規模使用。在進入智能化時代之后,天然石墨粉的高膨脹、較差的倍率性能、較短的循環壽命等缺點使其不適用于智能手機、電動汽車等高端應用場景,人造石墨粉開始被研發應用。

              目前,在鋰電池負極材料結構中,人造石墨占比較大達83%,而天然石墨僅占16%。

              負極材料


              1.人造石墨和天然石墨

              2016-2020年,中國負極材料出貨量逐年上升。其中,人造石墨出貨量由2016年的7.7萬噸上升至2020年的30.7萬噸,年均復合增長率近45%;天然石墨出貨量由2016年的3萬噸上升至2020年的5.8萬噸,年均復合增長率為21%。中商產業研究院預計2021年中國人造石墨出貨量將達33.5萬噸,天然石墨出貨量將達6.4萬噸。

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              2.石墨烯

              數據顯示,我國石墨烯產業市場規模逐年增長。由2016年40億元增至2020年230億元,年均復合增長率為54.9%,預計2021年我國石墨烯產業市場規模將達265億元。

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              3.碳化硅

              碳化硅是一種無機物,是用石英砂、石油焦等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅為應用Z廣泛、Z經濟的一種,可以稱為金剛砂或耐火砂。在全球市場中,單晶襯底企業主要有Cree、DowCorning、SiCrystal、II-VI、新日鐵住金、Norstel等,外延片企業主要有DowCorning、II-VI、Norstel、Cree、羅姆、三菱電機、Infineon等,器件方面,全球大部分市場份額被Infineon、Cree、羅姆、意法半導體等少數企業瓜分。


              一般來說,選擇一種好的負極材料應遵循以下原則:比能量高;相對鋰電極的電極電位低;充放電反應可逆性好;與電解液和粘結劑的兼容性好;比表面積小(<10m2/g),真密度高(>2.0g/cm3);嵌鋰過程中尺寸和機械穩定性好;資源豐富,價格低廉;在空氣中穩定、無毒副作用。目前,已實際用于鋰離子電池的負極材料一般都是碳素材料,如石墨、軟碳(如焦炭等)、硬碳等。正在探索的負極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負極材料,以及其他的一些金屬間化合物等。

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