新能源电池的负极材料

2021-09-22

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  • 锂电池的主要材料是什么?
  • 锂电池四大关键材料毛利润分别是多少
  • 有电池厂需要负极材料吗
  • 新能源汽车的电池是哪种电池?它的续航能力怎么样?
  • 新能源车电池的寿命一般是多长?
  • 请问,新能源汽车电池寿命是多久
  • Q1:锂电池的主要材料是什么?

    亲,为了更好地回答您的回答,在网上找了点相关资料,希望可以帮到您!
    锂电池材料主要分为:
    碳负极材料
    已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。
    锡基负极材料
    锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。没有商业化产品。
    氮化物
    也没有商业化产品。
    合金类
    包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金 ,也没有商业化产品。
    纳米级
    纳米碳管、纳米合金材料。
    纳米氧化物
    目前根据2009年锂电池新能源行业的市场发展最新动向,诸多公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前传统的石墨,锡氧化物,纳米碳管里面,极大地提高锂电池的充放电量和充放电次数。

    Q2:锂电池四大关键材料毛利润分别是多少

    负极材料:技术成熟,产业转向国内
    负极材料作为锂电池的四大关键材料之一,决定了锂电池充放电效率、循环寿命等性能。锂电池负极材料国内技术成熟,碳材料种类繁多,成本比重最低,在5-10%左右。现阶段负极材料研究的主要方向如下:石墨化碳材料、无定型碳材料、氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金和其他材料。
    目前负极材料以碳素材料为主,占锂电池成本较低,在国内基本全面实现产业化。负极材料产业集中度高,从区域看,中国和日本是全球主要的产销国,日本以三菱化学、日立化成(HitachiChemical)、JFE化学、吴羽化工(Kureha)等企业承担了该国主要负极材料的产能。出于为接近资源、降低制造成本的考虑,日本的主要负极材料企业也纷纷将产能转移到石墨资源丰富的中国。
    电解液:六氟磷酸锂国产化产能不断向中国转移
    电解液作为带动锂离子流动的载体,对电池的比容量、工作温度范围、循环效率和安全性能等至关重要,是锂离子电池获得高电压、高比能的保证,对锂电池的运行和安全性具有举足轻重的作用。电解液成本中电解质比重最大,也是电解液中技术壁垒最高的环节。
    六氟磷酸锂以其独特的性能优势成为目前最广泛的电解质。着眼全球,过去锂电池电解液一直都是日韩厂商的天下(2011年日本瑞星化工、森田化学和关东电化是六氟磷酸锂的主要生产商,占全球产能的55%左右),但是随着中国技术的提高以及国内需求的日益增速,尤其是六氟磷酸锂国产化后,电解液产能不断向中国转移。
    隔膜材料:国内技术实现突破,进口替代日趋明显
    隔膜在成本构成上仅次于正极材料,占20-30%,隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能。
    目前市场上大规模使用的隔膜主要有单层聚乙烯膜(PE膜)、单层聚丙烯膜(PP膜)和3层PP/PE/PP符合面膜。这些隔膜的制备工艺主要是干法和湿法两种。受益于下游新能源汽车动力电池需求的提升,全球锂离子电池隔膜产业发展迅速。但国产隔膜主要集中于低端的干法隔膜产品领域,量产批次均匀性、稳定性较差,在质量上难以有效应用到动力锂电池上,目前我国在锂电池隔膜仍处于进口替代的阶段。

    Q3:有电池厂需要负极材料吗

    负极材料价格涨幅惊人

    在国家政策的推动下,新能源汽车的快速发展,国内动力电池企业也大幅扩产,锂电负极材料的需求大增。

    此外,由于国家环保督查小组对石墨化工厂进行严格管控,不少企业被强制关停,导致负极材料企业的石墨化加工费上涨了4000~5000元/吨。

    2017上半年,锂电池负极材料的核心原材料针状焦价格疯狂上涨,报价从年初的4000元/吨上涨至7月中旬的2万元/吨。2017年10月底,锂电负极材料高端产品突破10万元/吨,中端产品价位7~8万元/吨,低端产品3~4万元/吨,涨幅惊人。

    负极材料技术有突破

    2017年,锂电负极材料研发方面也取得一些技术上的突破。

    2017年10月,中国科学院深圳先进技术研究院功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队,联合中科院物理研究所研究员谷林,研发出具有核壳结构的铝@碳纳米球复合材料,并应用于高效、低成本双离子电池。这种新型结构有效解决了铝负极材料在充放电过程中的体积膨胀、循环性能差等问题。

    研究结果表明,该新型电池在15C充放电速率下(4分钟充放电),循环1000圈后容量保持率高达94.6%;即使在功率密度高达3701W/kg时,该电池的能量密度仍有148Wh/kg,远高于大多数商用的锂离子电池。该成果对廉价金属负极材料的改性研究具有指导意义,有望促进基于廉价金属负极的高能量、低成本二次电池的快速发展。

    要开发出400Wh/kg的锂离子电池,采用高容量负极是必然方向。硅基负极具有10倍于现有石墨负极的理论比容量,是我国负极材料开发的重点。国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项支持的北京大学项目团队,通过原位包覆、刻蚀等途径,设计制备出一种高比容量的自体积适应性硅/碳负极材料。

    该团队在活性纳米Si核与碳壳之间预留了缓冲空间,复合材料在充放电过程中表现出自体积适应性和良好的结构与界面稳定性。据了解,该材料比容量达到1300mAh/g,3C、500周和5C、1000周后的容量保持率高达90%和80%。该项目为开发高比能量锂离子电池从而进一步提高电动汽车行驶里程奠定了基础。网页链接

    Q4:新能源汽车的电池是哪种电池?它的续航能力怎么样?

    随着国家政策的大力推进和新能源汽车在汽车市场的投入,新能源汽车占据了汽车领域的大部分位置,成为我们未来出行的重要工具。随着新能源汽车的快速发展,其周边产业也得到带动,新能源汽车电池是其中重要的一个。现在有哪些新能源电池?下面小系列介绍一下。更多信息,请关注“卓越工程师”!

    一、锂钴氧化物电池

    钴酸锂电池是电子产品中常见的电池,常用作笔记本电池和电池芯。

    优点:生产技术成熟,能效比高,约为磷酸铁锂电池的两倍。

    缺点:高温下稳定性略差于镍钴锰酸锂电池和磷酸铁锂电池。

    代表车型有:特斯拉s型

    二、磷酸铁锂电池

    磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池。(锂离子电池负极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。)

    优点:稳定性是目前汽车用锂电池中最好的。

    缺点:与三元锂电池和钴酸锂电池相比,能量密度仍有较大差距。此外,当温度低于-5时,充电效率降低。而且当温度过低时,电池的电容会受到影响。磷酸铁锂电池的型号不适合在北方行驶,特别是东北等极寒地区,因为那里冬天温度太低,会影响磷酸铁锂电池的使用寿命。

    代表车型有:E6、唐等。

    三.镍氢电池

    镍氢电池是由氢离子和金属镍合成的。

    优点:电池能量储备大,重量轻,使用寿命长,对环境无污染。

    缺点:制造成本太高,性能比“锂电池”差。

    代表车型有丰田,普锐斯、雪佛兰, 福特,雪佛兰马里布等。

    四元和三元锂电池

    三元锂电池是正极材料为锂镍钴锰三元正极材料的锂电池。

    优点:与钴酸锂电池相比,三元锂电池具有更高的安全性。更适合未来新能源汽车电池的发展趋势,适合北方天气,电池在低温下更稳定。

    缺点:电压过低,能量密度介于磷酸铁锂电池和锂钴氧化物电池之间。

    代表性车型有:北汽新能源EV  200、北汽新能源EU  260、特斯拉Model  3等。

         石墨烯电池

    石墨烯电池又称黑金,是在锂电池中加入石墨烯开发的一种新能源电池。石墨烯电池一般用于航空航天等领域。

    优点:这种新能源电池可以将充电时间从几个小时缩短到不到一分钟。在锂电池中加入石墨烯,可以帮助锂电池在产能时减少热量,达到减少能量损失的目的,避免浪费大量的能量,减少热量对电池的损害,延长电池的使用寿命。缺点:成本太高,2000人民币左右/克,目前无法大规模应用。

    石墨烯电池一旦应用到新能源汽车上,对整个汽车行业来说都是颠覆性的改变。

    Q5:新能源车电池的寿命一般是多长?

    你好根据你的描述,目前新能源车电池的寿命还算比较长,一般能用十来年。虽然现在换电池很贵,一次要几万甚至十几万。希望我的回答对你有帮助,望采纳,谢谢!!

    Q6:请问,新能源汽车电池寿命是多久

    由于目前还没有人使用新能源电动车太长年限,所以这样的问题暂不好回答。不过,以车辆厂商提供的数据看,电池的寿命都能达到1000-2000次放电,以此数据作参考,假设每天完成1次充放电,一年365次,那么理论上电池可以使用3-6年。这里面所提到的电池寿命指的是电池带电能力下降到原来的70%(此标准无国标参考)。另外,在车辆质保的5年中,4S店会定期对电池进行检测,如发现性能降低的模块,就会建议更换。

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