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受海外鈷酸鋰材料企業繼續減產等因素的影響,中國鋰電正極材料出貨量40.4萬噸,同比增長32.5%。受動力電池終端市場增長拉動和國內企業出口量增加等因素影響,我國負極材料企業的出貨量增加至26.5萬噸,同比增長38%。
負極材料的研究進展方面,已研究過的碳負極材料有石墨化碳(天然鱗片石墨、石墨化中間相碳微球等)和非石墨化碳(軟碳、硬碳等)。其中,石墨以充放電電壓平臺低、循環穩定性高和成本低等優點,被認為是目前鋰離子電池應用中較為理想的負極材料。目前天然石墨的改性研究已經取得了一定的進展,例如使用鳳谷實驗用粉體回轉窯燒結等,并已有商業化應用。
石墨負極一般采用天然鱗片石墨,但存在以下幾個缺點:
1鱗片石墨粉具有較大的比表面積,對負極的首次充放電效率有較大影響;
2石墨的片層結構決定了Li+只能從材料端面嵌 入,并逐漸擴散入顆粒內部,由于鱗片石墨的各向異性,Li+擴散路徑較長且不均勻,導致其比容量較低;
3石墨的層間距較小,增加了Li+的擴散阻力,且倍率性能較差, 快速充電時Li+易在石墨表面沉積形成鋰枝晶,導致嚴重的安全隱患。
為解決以上鱗片石墨固有的缺點,需要對石墨進行改性,優化負極材料的性能,目前改性方法主要有球形化處理、表面處理和摻雜改性。