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性能方面起到了重要作用，處于鋰電池產業中游的核心環節。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穩定性，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。

　　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：

　　①嵌鋰電位低且平穩，以保證較高的輸出電壓；

　　②允許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定，具有較長的循環壽命；

　　④較高的電子電導率、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；

　　⑤能夠與電解液形成穩定的固體電解質膜，保證較高的庫侖效率；

　　⑥制備工藝簡單，易于產業化，價格便宜；

　　⑦環境友好，在材料的生產和實際使用過程中不會對環境造成嚴重污染；

　　⑧資源豐富等。

　　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主要在中國和日本，中國的優勢是石墨資源，日本優勢是技術。負極材料產品市場呈現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，我國動力電池企業競爭格局將發生較大變化，且動力電池對負極材料的需求量遠大于3C數碼電池，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加大產能擴產，且有一批新進入企業進入。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，擁有核心技術和優勢客戶渠道的企業才能獲得長足的發展，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保持持續增長的趨勢。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，鋰電池行業發展勢頭良好，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的健康和可持續發展。