中國粉體網訊 對于新能源大家都不陌生，尤其是新能源汽車更是大家討論的熱點。鋰電池作為新能源汽車的核心部件，隨著新能源汽車的火熱，也成為大眾關注的對象。鋰電池具備續航時間長、使用壽命長及體積小等優勢，但是在快充、安全、成本等方面仍然存在不足。鋰電池的快充性能、安全性能、生產成本等一直是大家普遍關注的幾個問題，也是制約新能源汽車發展的重要因素。如何提升鋰電池的性能，這需要在鋰電池關鍵材料方面尋求新突破和新發展。
在國家政策和市場需求的雙重驅動下，鋰電池產業的關鍵材料研發、應用也在不斷進步。最近，中科院山西煤化所709課題組研究團隊在鋰離子電池負極材料研究方面有了新突破，受到媒體和業界關注。
該團隊歷經5年時間，探索利用無煙煤為原料，制造人造球形石墨的技術路線，實現了煤基快充石墨的新技術研發。這一新技術突破對于鋰離子電池第三代商業化負極材料的研究應用具有推動作用。
鋰電池負極材料可分為碳材和非碳材兩大類，碳系材料包括石墨材料（天然石墨、人造石墨以及中間相炭微球）與其它碳系（硬碳、軟碳和石墨烯）；非碳系材料可細分為鈦基材料、硅基材料、錫基材料、氮化物和金屬鋰等。一般而言，人造石墨是鋰電池負極的主流材料。天然石墨運用較早，可以看做是第一代商業化負極材料。傳統的人造石墨可以看做是第二代商業化負極材料，它主要是將針狀焦、石油焦、瀝青焦等原料在一定溫度下煅燒，再經粉碎、分級、高溫石墨化制成。與第一代天然石墨等材料相比，第二代人造石墨的循環性能好、高低溫性能優、安全性高且工藝成熟，但是行業頭部公司的負極材料各項指標逼近了理論極限，未來的提升空間有限。所以，電池廠商也在尋求新產品的突破發展。
較之傳統的人造石墨，709課題組研制的煤基快充負極材料在鋰離子嵌入速度和容量方面都有提升。據測評，煤基快充負極材料初始存儲容量突破了372毫安小時每克(mAh/g)的理論比容量，并且可滿足在5C下快速充電。首次比容量可達365-375mAh/g，比市面快充產品提升5%-10%；在同等的大倍率下容量保留率比市售產品提升10-20%；可使充電時間縮短至20min以內，而且還將無煙煤轉化為綠色碳材料，促進節能減碳。此外，以無煙煤作為原料，與針狀焦、石油焦等相比，無煙煤產量大，成本低，也有助于鋰電池生產成本的下降。
目前，該創新成果已開始產業化推廣，建成了國內首條噸級試驗示范線。相信在未來隨著研究與應用的深入，這一成果將助力我國鋰電池行業的發展。
參考來源：
[1]李清波.“鋰”想的負極材料.中國科學報,2022.02.15
[2]郜蓉.中科院煤化所709課題組新成果,黑色無煙煤變身綠色高端炭材料.太原日報,2022.01.04
[3]陳悶雷.看完這篇文,鋰電池入門.公眾號放大燈
（中國粉體網編輯整理/文正）
注：圖片非商業用途，存在侵權告知刪除！
