大元硬碳：目前已掌握CVD法多孔炭骨架的制備關(guān)鍵技術(shù)
研發(fā)重大突破，大元硬碳團(tuán)隊(duì)目前已掌握CVD法多孔炭骨架的制備關(guān)鍵技術(shù)，材料孔隙尺寸在2納米左右、比表面積>1800平方米每克，雜質(zhì)含量滿足高性能動(dòng)力電池嚴(yán)苛要求，目前等待進(jìn)一步產(chǎn)能放大實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)轉(zhuǎn)化，將售價(jià)從目前20-30萬(wàn)元一噸壓縮至10萬(wàn)元以?xún)?nèi)，完成國(guó)際高端替代。同時(shí)，在硬炭負(fù)極方面，團(tuán)隊(duì)已突破性完成比容量接近400mAh/g的高性能樹(shù)脂基硬炭負(fù)極的基礎(chǔ)研發(fā)，該產(chǎn)品首效超93%，且倍率性能表現(xiàn)優(yōu)異，可適用于未來(lái)高性能鈉離子動(dòng)力電池負(fù)極。
大元硬碳背靠碳材料產(chǎn)業(yè)應(yīng)用黃埔軍校湖南大學(xué)，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展樹(shù)脂基碳材料研究團(tuán)隊(duì)之一。同時(shí)，公司于2024年度取得惠州市“天鵝杯”科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽初創(chuàng)組一等獎(jiǎng)，廣東省“珠江天使杯”科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽三等獎(jiǎng)佳績(jī)。
“未來(lái)將通過(guò)設(shè)備規(guī)?；▎螤t產(chǎn)能從20kg提升至100kg）和原材料降本（多孔炭?jī)r(jià)格從40萬(wàn)/噸降至15萬(wàn)/噸），將硅碳負(fù)極成本從50萬(wàn)/噸壓縮至22萬(wàn)元/噸，接近動(dòng)力電池可接受區(qū)間。其安徽紫宸1.2萬(wàn)噸硅基負(fù)極項(xiàng)目預(yù)計(jì)2025年投產(chǎn)，首期產(chǎn)能將優(yōu)先供應(yīng)特斯拉、寧德時(shí)代等客戶(hù)。”----璞泰來(lái)
近日，負(fù)極龍頭璞泰來(lái)一則關(guān)于硅碳量產(chǎn)的新聞引爆了新能源朋友圈。多孔炭作為硅碳的前驅(qū)體材料，是硅碳量產(chǎn)和成本控制的關(guān)鍵，也再一次走進(jìn)大家的視野。
為什么要發(fā)展新型負(fù)極？
目前鋰離子電池負(fù)極以石墨類(lèi)材料為主，根據(jù)石墨層間LiC6的儲(chǔ)鋰機(jī)制，其理論比容量?jī)H為372 mAh/g，提升空間十分有限，且石墨層間的鋰擴(kuò)散也制約了其倍率性能。隨著電動(dòng)汽車(chē)和大規(guī)模新型儲(chǔ)能的普及，對(duì)電池能量密度、安全性、成本等方面都提出了更高要求，純石墨類(lèi)負(fù)極材料已顯得捉襟見(jiàn)肘，多孔炭與硬炭作為高性能碳材料，在硅碳電池、固態(tài)電池、鈉離子電池等場(chǎng)景展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力，成為了下一代負(fù)極產(chǎn)品研發(fā)必爭(zhēng)之地。
在今年4月，寧德時(shí)代發(fā)布鈉新電池子品牌，并宣布在下半年實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，這款全球首款車(chē)規(guī)級(jí)鈉離子電池的落地，不僅標(biāo)志著鈉電技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，更給新型電池體系的發(fā)展按下了加速鍵，固態(tài)電池、硅碳電池、鈉離子電池，都是可能改變當(dāng)前電池市場(chǎng)格局的全新技術(shù)。我們有理由相信，在這波瀾壯闊電池發(fā)展的新征程中，新型負(fù)極材料必將書(shū)寫(xiě)出壯麗的篇章。
常見(jiàn)負(fù)極材料前驅(qū)體對(duì)比
負(fù)極材料核心在于通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工藝調(diào)控孔隙結(jié)構(gòu)，因孔隙結(jié)構(gòu)差異，碳材料（硬炭、多孔炭、泡沫炭）在不同領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。
目前負(fù)極領(lǐng)域常用的硬碳前驅(qū)體主要可以分為三類(lèi)：樹(shù)脂基（酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚糠醇等）、瀝青基（煤焦油瀝青、石油瀝青、天然瀝青等）、生物質(zhì)基（纖維素、木質(zhì)素、淀粉等）。其核心制造工藝是炭化，受工藝限制，在選材時(shí)要求成本低、供應(yīng)量大、易獲取及儲(chǔ)存，同時(shí)還強(qiáng)調(diào)容量損失少、效率較高、循環(huán)性較好，對(duì)于純化過(guò)程也有要求。
樹(shù)脂前驅(qū)體：最常見(jiàn)的是酚醛樹(shù)脂前驅(qū)體，所得到的產(chǎn)品均一度較好，純度也較高，具有優(yōu)異的循環(huán)性能、更高的可逆比容量及更好的倍率性能，且因其供應(yīng)鏈成熟穩(wěn)定，殘?zhí)贾蹈?，加工過(guò)程材料結(jié)構(gòu)可塑性強(qiáng)，表現(xiàn)出超高結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性，綜合性?xún)r(jià)比最優(yōu)，是負(fù)極高端領(lǐng)域的理想原料。
生物質(zhì)前驅(qū)體：生物質(zhì)前驅(qū)體由于來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、綠色環(huán)保，而且其本身就具有豐富的雜原子和獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的生物質(zhì)包括木質(zhì)纖維素類(lèi)（喬木類(lèi)、秸稈類(lèi)、干質(zhì)果殼類(lèi)）和多糖淀粉類(lèi)（種子類(lèi)）等，椰子殼和秸稈則是其中較為典型的兩種生物質(zhì)材料。
瀝青類(lèi)前驅(qū)體：瀝青類(lèi)前驅(qū)體來(lái)源雖然非常廣泛，且價(jià)格低廉，煤系瀝青和油系瀝青均可使用，但其不足之處在于瀝青里的揮發(fā)成分較多，需要額外的尾氣處理，增加成本支出，且目前工藝尚不成熟，產(chǎn)品的容量較低。
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