6分钟内充电60%！新型双梯度石墨负极材料制备出锂离子电池

2022-05-24 08:41:06来源：智通财经

据中国科学报消息，中国科学技术大学俞书宏院士团队与姚宏斌、倪勇教授团队合作，致力于解决锂离子电池高能量密度与快充性能之间的矛盾，提出并制备出一种新型双梯度石墨负极材料，实现锂离子电池在6分钟内充电60%。

电动汽车充电时间远长于传统燃油汽车的加油时间，主因锂离子电池中石墨负极较差的倍率性能，限制了电动汽车的快速充电能力。为提高石墨负极的倍率性能，传统的策略通常是将石墨电极做到多孔或变薄。但这些方法往往就会牺牲所制备电池的能量密度，俞书宏团队从设计电极结构入手，在保证能量密度的情况下提升锂离子电池的快充性能。

研究团队开发一种低粘度无聚合物粘结剂浆料自组装技术，混合铜包覆的石墨负极颗粒以及铜纳米线于乙醇溶液中制成浆料，利用不同尺寸颗粒石墨在浆料中沉降速度差异性，成功构建出模拟计算优化的双梯度结构得到电极。基于这种新型双梯度石墨负极材料制备出的锂离子电池分别在5.6分钟和11.4分钟从零充电到60%和80%，同时保持高能量密度。

浙商证券认为，受益于下游锂电池需求带动，预计2024年全球锂电负极材料需求量将达159万吨，较2021年3年CAGR为46%。2021年负极材料全球产量88.27万吨，中国产量为81.59万吨，占比达到92%。考虑到负极材料生产能耗高和技术密集的特点，海外扩产节奏显著慢于国内，预计未来国内企业市占率会继续攀升。得益于资金和技术等方面的壁垒，负极材料市场集中度较高，行业竞争格局较好。

华西证券称，负极材料产能快速扩张，2021年我国锂电负极材料产量约81.59万吨，同比增长76%。主要受益于新能源汽车渗透率不断提升，对负极材料需求逐渐加大。根据其测算，2025年全球(动力+消费+储能)负极材料的需求将由2021年的59万吨提升至302万吨，预计至2025年我国负极材料产能有望达到250万吨，2021-2025年期间产能扩张复合增速约为26%。