??? 簡單估算,一輛日產Leaf EV需要的鋰電池(24kWh)相當于4400多部蘋果iPhone5手機的鋰電池 (3.8V/1434mAh,約合5.45Wh),即使一輛配備2.4kWh鋰電池的混合動力車(HEV)也需要440部iPhone5鋰電池。因此,電動汽車(EV)和混合動力車等動力鋰電池市場對那些領先的負極材料企業(yè)非常具有吸引力,特別是當小電池負極材料技術含金量越來越低,而動力鋰電池負極材料尚存技術門檻的情況下,就更加如此。
現(xiàn)階段動力鋰電池負極材料技術開發(fā)主要集中在石墨、硬碳、軟碳、鈦酸鋰、合金類負極材料方面。其中,硬碳(Hard Carbon)是指石墨化碳,一般為500~700mAh。硬碳結構穩(wěn)定且充放電循環(huán)壽命長,且碳鋰電位能夠高于0.2V,安全性能更好。硬碳的結晶分散,鋰離子容易進出,便于增加電池的輸出功率,但缺點是存儲的鋰離子的量較少,因此容量會變小。
結合硬碳材料的特點來看,它相對更適合于重視輸出功率的混合動力車(HEV)用動力鋰電池的制造。資料顯示,目前已有不少HEV動力鋰電池企業(yè)在采用硬碳作為負極材料。如本田(Honda)推出的思域HEV,日產風雅HEV鋰電池。這些動力鋰電池的單位重量輸出密度均高達3550~4000W/kg,比原來鎳氫電池(Ni-MH)的約1200W/kg提高到了3倍以上。這里我們就簡單介紹一下相關企業(yè)硬碳負極材料產品的開發(fā)情況和量產情況。
日本吳羽化工于2011年12月14日宣布,已與可樂麗(Kuraray)就共同開展鋰離子充電電池負極材料業(yè)務達成協(xié)議。吳羽將和可樂麗旗下的可樂麗化學合資成立采用植物原料的硬碳“Bio Carbotoron”制造子公司,在2013年構筑起年產1000噸的生產體制。
據(jù)報道,日本住友電木開發(fā)出了用于高輸出用途鋰離子充電電池負極的硬碳材料。該硬碳屬于耐熱性和阻燃性都很高的苯酚樹脂類材料,已經(jīng)被HEV動力鋰電池廠商所采用,將從2012年春季開始在住友電木的子公司秋田住友電木量產。住友電木此次開發(fā)的硬碳的晶粒特點是:粒徑為數(shù)μm,結晶間距離約為4埃(4×10-10m),大于石墨的約3.4埃。凝固后作為負極使用時,便于鋰離子進出,在-20℃的低溫環(huán)境下與石墨相比可將單元電阻降低20~30%。
中國的杉杉科技等企業(yè)也在積極開發(fā)用于HEV的硬碳負極材料產品并有所成就。據(jù)杉杉科技介紹,其硬碳材料產品(HCP)采用優(yōu)選的瀝青原料,與添加劑混合進行交聯(lián)處理等工序,前驅體經(jīng)高溫炭化制得具有難石墨化性的硬碳材料。
現(xiàn)階段動力鋰電池負極材料技術開發(fā)主要集中在石墨、硬碳、軟碳、鈦酸鋰、合金類負極材料方面。其中,硬碳(Hard Carbon)是指石墨化碳,一般為500~700mAh。硬碳結構穩(wěn)定且充放電循環(huán)壽命長,且碳鋰電位能夠高于0.2V,安全性能更好。硬碳的結晶分散,鋰離子容易進出,便于增加電池的輸出功率,但缺點是存儲的鋰離子的量較少,因此容量會變小。
結合硬碳材料的特點來看,它相對更適合于重視輸出功率的混合動力車(HEV)用動力鋰電池的制造。資料顯示,目前已有不少HEV動力鋰電池企業(yè)在采用硬碳作為負極材料。如本田(Honda)推出的思域HEV,日產風雅HEV鋰電池。這些動力鋰電池的單位重量輸出密度均高達3550~4000W/kg,比原來鎳氫電池(Ni-MH)的約1200W/kg提高到了3倍以上。這里我們就簡單介紹一下相關企業(yè)硬碳負極材料產品的開發(fā)情況和量產情況。
日本吳羽化工于2011年12月14日宣布,已與可樂麗(Kuraray)就共同開展鋰離子充電電池負極材料業(yè)務達成協(xié)議。吳羽將和可樂麗旗下的可樂麗化學合資成立采用植物原料的硬碳“Bio Carbotoron”制造子公司,在2013年構筑起年產1000噸的生產體制。
據(jù)報道,日本住友電木開發(fā)出了用于高輸出用途鋰離子充電電池負極的硬碳材料。該硬碳屬于耐熱性和阻燃性都很高的苯酚樹脂類材料,已經(jīng)被HEV動力鋰電池廠商所采用,將從2012年春季開始在住友電木的子公司秋田住友電木量產。住友電木此次開發(fā)的硬碳的晶粒特點是:粒徑為數(shù)μm,結晶間距離約為4埃(4×10-10m),大于石墨的約3.4埃。凝固后作為負極使用時,便于鋰離子進出,在-20℃的低溫環(huán)境下與石墨相比可將單元電阻降低20~30%。
中國的杉杉科技等企業(yè)也在積極開發(fā)用于HEV的硬碳負極材料產品并有所成就。據(jù)杉杉科技介紹,其硬碳材料產品(HCP)采用優(yōu)選的瀝青原料,與添加劑混合進行交聯(lián)處理等工序,前驅體經(jīng)高溫炭化制得具有難石墨化性的硬碳材料。