中國粉體網訊 作為鋰離子電池關鍵材料之一，負極材料對鋰離子電池的最終性能起著至關重要的作用。隨著新能源汽車的發展，在動力鋰離子電池追求高能量密度和低成本的趨勢下，市場對負極材料性能提出了更高的要求。以硅基負極、金屬鋰負極、金屬氧化物負極等為代表的新型負極材料的研發正在如火如荼的進行，同時這也反映了未來負極材料產業化的新趨勢。2023年10月25日到26日，第二屆先進負極材料技術與產業高峰論壇在廣東東莞隆重召開，會議期間，我們邀請到了業內專家、學者，優秀企業家代表做客對話欄目，進行訪談交流。本期，我們邀請到的是長沙理工大學的賈傳坤教授。
傳統油石分離技術弊端多，開發新溶劑實現廢舊瀝青高效回收
我國公路基礎設施每年養護產生的廢舊瀝青混合料約2億噸，但循環利用率較低，造成了嚴重資源浪費與生態環境破壞，推動廢舊路面、瀝青等材料的高資源化利用成為當前亟須解決的問題。目前，我國廢舊瀝青混合料再生利用主要通過新舊料直接摻拌使用的方式，但制造出的再生混合料品質和舊料利用率均較低。
賈教授表示傳統的油石分離技術物理法機械剝離，石子和瀝青不能完全分離，如果廢舊瀝青包裹在石子上再和新的瀝青結合，它們之間的結合力會變得非常弱，導致重鋪路的時候瀝青的壽命大幅縮短，性能也會嚴重的受損。另一種加熱使瀝青從石子上流下來的分離方法也存在問題，一是加熱會損傷石子的性能，二是，此方法也無法做到將石子和瀝青完全分離，廢瀝青結合在石子表面也會影響其回收使用。
賈教授介紹，自己團隊開發了一種綠色溶劑配方和油石分離設備，在設備和配方的配合下，能夠實現瀝青從石子表面接近100%脫離。其中，其創新開發的油石分離技術中最有競爭力的一點是可以實現小尺寸尤其是在0.075微米以下的小粒徑石子表面瀝青的分離，這是傳統油石分離技術無法做到的。
廢舊瀝青制備的硬碳材料性價比高，聚焦消費類電池和儲能市場
賈教授表示，在廢舊瀝青制備硬碳材料的過程中，通過改變工藝、參數、調整硬碳的結構來實現硬碳的首效和容量完美的契合點。廢舊瀝青回收制備的硬碳材料性能與新瀝青制備出的差別不大。
賈教授將整個市場劃分成對性能要求比較低的消費鈉電池、鋰電池的低端市場和對性能要求高動力電池的高端市場。廢舊瀝青回收制備硬碳材料的主要特色是原材料廢舊瀝青成本極低，因此制備出硬碳的成本非常低。負極材料主打性價比，賈教授認為成本低的廢舊瀝青制備的硬碳可以和石墨去競爭低端市場，這也是他們近幾年的主要方向。最近爆發的儲能領域，大規模儲能對材料的穩定性尤為看重，從安全和成本的角度考慮，未來廢舊瀝青制備的硬碳也能占據一席之地。高端市場方面，賈教授團隊也在做一些摻雜高質量硬碳的改進研究，改性效果也不錯，希望未來可以取代成本20-30萬的進口硬碳。
鈉離子電池產業化需要各方共同推進
在回答小編提出的關于負極材料是否是制約鈉離子發展的關鍵的問題時，賈教授作了一個恰當的比喻，他說電池是一個整體的反應器類似于車一樣，它的每一個螺絲釘都是關鍵的。雖然解決鈉離子電池負極問題比較重要，但目前正極材料遇到的問題也是不容忽視的。現在幾個頭部企業正負極產能都面臨著嚴峻的問題，都需要技術進步來推動系統整體成本下降，真正實現產業化的高速發展。
轉化詠坤新材料科技有限公司落地山東慶云產業園
間隔不足半年，廢舊瀝青制備制備硬碳負極材料已經是賈傳坤教授第二個轉化落地的主方向。此前，賈教授團隊將其發明的全釩氧化還原液流電池的10項核心專利技術進行轉讓給北京德泰儲能科技有限公司，并一起在張家港成立裝備公司，目前在做300兆瓦的產線，進展非常快。
賈教授向我們透露，此次廢舊瀝青制備硬碳負極材料轉化的山東詠坤新材料科技有限公司落地山東慶云，目前在建設兩條中試線，一條是傳統立式窯爐，另一條是輥道爐，都能實現全自動化生產，現在正在安裝調試，估計11月份就可以點火生產。目前已經有若干個材料下游客戶的意向訂單。
另外，石子的利潤空間是更大的，賈教授表示客戶一般是高速集團這種大型國企，石子是修建高速公路的重要組成部分。考慮到高速公路的養護不是集中式的，目前在做年產20萬噸的移動式的分離設備，可以通過移動式分離設備現場處理后直接用，這樣也省下了廢舊料運輸成本。目前的模式是把設備租或賣給高速集團，公司收取每噸石子的錢和廢瀝青料。運輸廢瀝青的成本相對于制備出的硬碳還是非常低的。
圖源：慶云融媒
賈教授表示，詠坤新材料有限公司落地山東，得益于慶云縣領導班子對新能源有非常專業的認識。雖然相比于國內其他大型的鋰電產業園區起步較晚，但是慶云有一個最大的優勢，就是擁有超前的、完善的產業布局，園區內囊括了原材料到pack到整個系統，包括了后端回收企業，打通鋰電鈉電的全鏈條，企業在園區就可以做到隔墻供應。
（中國粉體網編輯整理/喬木）
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